DE1816447A1 - Method and device for influencing cold room temperatures - Google Patents
Method and device for influencing cold room temperaturesInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von Kühlraumtemperaturen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Temperaturen von zwei Kühlräume und ein Kühlmöbel, vorzugsweise einen Haushaltskühlschrank, zur Durchführung des Verfahrens. Method and device for influencing cold room temperatures The invention relates to a method for influencing the temperatures of two Cold rooms and a refrigeration unit, preferably a household refrigerator, for implementation of the procedure.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Kühlmöbel mit zwei Kühlräumen unterschiedlicher Temperaturen, wobei der Kühlraum höherer Dempera-tur vorzugsweise ein Normalkühlraum und der Kühlraum tieferer Temperatur vorzugsweise ein Tiefkühlraum ist. Unter Normalkühlraum is-t ein Kühlraum verstanden, in welchem Lebensmittel, Getränke oder dergleichen bei Temperaturen oberhalb 0° C aufbewahrt werden. Unter einem Tiefkühlraum ist ein Kühlraum verstanden, in welchem so tiefe Temperaturen herrschen, daß tiefgefrorenes Kühlgut über längere Zeit aufbewahrt werden kann, beispielsweise bei Temperaturen zwischen -18 bis -30° C. The invention relates in particular to refrigerated cabinets with two refrigerated spaces different temperatures, with the cold room preferably having a higher temperature a normal cold room and the lower temperature cold room, preferably a deep freeze room is. Normal cold room is understood to mean a cold room in which food, Beverages or the like are stored at temperatures above 0 ° C. Under A deep-freeze room is understood to be a cold room in which such low temperatures prevail that frozen refrigerated goods can be stored for a long time, for example at temperatures between -18 to -30 ° C.
Bei Kühlmöbeln mit einem Normalkühlraum mild einem Tiefkühlraum ist es bekannt, die diesen Kühlräumen zugeordneten Verdampfer in Reihe zu schalten. Die Kompressor-Kältemaschine eines bekannten Kühlmöbels dieser Art wird hierbei mittels eines einzigen Thermostaten ein-und ausgeschaltet. Die von dem Thermostaten gefühl-te und damit geregelte Temperatur kann zwar der Innentemperatur des Normalkühlraumes entsprechen, doch ist es besonders zur selbsttätigen Abtauung des Normalkühlraum-Verdampfers zweckmäßig, wenn die geregelte Temperatur eine Oberflächentemperatur dieses Vordampfers ist. Jedoch tritt hierbei bei den bekannten Kühlmöbeln der Nachtcil auf, daß die Kühlraumtemperaturen erheblich mit; von der Außentemperatur abhängig sind, wobei unter Außentempera- -tur die Temperatur verstanden ist, die in dem Raum herrscht, in welchem das betreffende Kühlmöbel aufgestellt ist. Je höher diese Außentemperatur ist, umso stärker steigt die Temperatur des Normalkühlraumes an, so daß in heißen Ländern die Kühlung ungenügend werden kann, während in kalten Ländern die Gefahr besteht, daß in dem Normalkühlraum Temperaturen iiifter 0° C auftreten. Auch die Temperatur des Tiefkühlraumes wird ungünstig beeinflußt, und zwar gegensinnig zu der erwähnten Änderung der Temperatur des Normalkühlraumes, da mit abnehmender Außentemperatur die Länge der Einschaltphasen der Kältemaschine schneller abnimmt als die Temperaturdifferenz zwischen der Außentemperatur und der Temperatur des Tiefkühlraumes. In the case of refrigerated cabinets with a normal cold room, a freezer room is mild it is known to connect the evaporators associated with these cold rooms in series. The compressor refrigeration machine of a known refrigeration unit of this type is used here on and off by means of a single thermostat. The one from the thermostat The perceived and thus controlled temperature may be the internal temperature of the normal refrigerator correspond, but it is particularly suitable for automatic defrosting of the normal cold room evaporator expedient if the regulated temperature is a surface temperature of this pre-evaporator is. However, this occurs in the known refrigeration units of the Nachtcil that the Refrigerator temperatures significantly with; depend on the outside temperature, whereby under outside temperature -t only understood the temperature that is in that There is room in which the refrigeration unit in question is set up. The higher this The outside temperature is, the more the temperature of the normal cold room rises, so that in hot countries the cooling can be insufficient, while in cold countries there is a risk that temperatures higher than 0 ° C. will occur in the normal cold room. The temperature of the freezer is also adversely affected, in opposite directions to the mentioned change in the temperature of the normal cold room, since with decreasing Outside temperature the length of the switch-on phases of the refrigeration machine decreases faster as the temperature difference between the outside temperature and the temperature of the Freezer.
Der Erfindung liegt deshalb in der Hauptsache die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die erwähnten Nachteile vermeidet und das es ermöglicht, den ungünstigen Einfluß der Außentemperatur auf die Kühlraumtemperaturen auf einfache Weise mindestens teilweise zu kompensieren, und mittels welchem auch das selbsttätige Abtauen des Normalkühlraum-Verdamp£ers verbessert und erleichtert wird, Energielcosten eingespart werden und welches mittels einfachen und betriebssicheren Vorrichtungen durchgeführt werden kann. The invention is therefore mainly based on the object to create a method which avoids the disadvantages mentioned and that it allows the unfavorable influence of the outside temperature on the cold room temperatures to compensate at least partially in a simple manner, and by means of which also the automatic defrosting of the normal cold room evaporator is improved and made easier energy costs can be saved and which by means of simple and reliable Devices can be carried out.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Beeinflussung der Temperaturen von zwei Kühlräumen unterschiedlicher Temperatur, nämlich eines durch einen ersten Verdampfer einer Kompressor-Kältemaschine kiihlb-aren ersten Kühlraumes niedriger lemperatur, vorzugsweise eines Tiefkühlraumes, und eines zweiten Kühlräumes höherer Temperatur, vorzugsweise eines Normalkühlraumes, der durch einen dem ersten Verdampfer in Reihe nachgeschalteten zweiten Verdampfer gekühlt wird, wobei die Kältemaschine zur Temperaturregelung in Abhängigkeft einer an dem zweiten Verdampfer auftretenden Temperatur ein-und ausgeschaltet wird, erfindungsgemäß vorgesehen, daß während der Einschaltphasen der Fält-emaschine in dem ersten Verdampfer auf der vollen Länge seiner Verdampferkanäle flüssiges Kältemittel verdampft wird, und daß zur mindestens teilweisen Kompensation des Einflusses unterschiedlicher Außentemperaturen auf die Temperaturen der beiden Kühlräume die Füllung des zweiten Verdampfers mit flüssigem Kältemittel verändert wird, wobei zur Verminderung der Kühlleistung des zweiten Verdampfers seine Füllung mit flüssigem Kühlmittel vermindert wird und umgekehrt. To solve this problem, a method for influencing the temperatures of two cold rooms of different temperatures, namely one first coolable by a first evaporator of a compressor refrigeration machine Cold room lower temperature, preferably a freezer room, and a second Cooling rooms higher Temperature, preferably of a normal cold room, the second evaporator connected in series to the first evaporator is cooled, the refrigeration machine for temperature control depending on a temperature occurring at the second evaporator is switched on and off, according to the invention provided that during the switch-on phases of the folding machine in the first evaporator liquid refrigerant is evaporated over the full length of its evaporator channels, and that to at least partially compensate for the influence of different Outside temperatures on the temperatures of the two cold rooms the filling of the second Evaporator is changed with liquid refrigerant, whereby to reduce the Cooling performance of the second evaporator reduced its filling with liquid refrigerant will and vice versa.
Das neuartige Verfahren eignet sich für Kühlmöbel aller Art, sofern die beiden Verdampfer in Reihe geschaltet sind. T4it besonderem Vorteil können die beiden Verdampfer durch ein Rohrleitungssystem geringen Strömungswiderstandes miteinander verbunden sein, so daß in ihnen angenähert dieselben Innendrücke und damit etwa gleiche Verdampfungstemperaturen des flüssigen Kältemittels auftreten. Besondere Vorteile hat dieses Verfahren bei Kühlmöbeln, bei denen der zweite Verdampfer während jeder Stillstandsphase der Kältemaschine von anhaftendem Reif oder Eis auf natürliche Weise oder durch künstliche Beheizung abgetaut wird, da es durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt, die Temperaturverhältnisse in den beiden Kuhlräumen bei VerdamPfern mit Abtauautomatik erheblich besser als bisher zu beherrschen. Insbesondere können mit Sicherheit zu hohe Temperaturen des Diefkühlraumes und zu niedrige Temperaturen des Normaflcühlraumes verhindert werden, so daß das betreffende Kühlmöbel beliebig in heißen oder kalten Ländern eingesetzt werden kann. The novel process is suitable for all types of refrigerated cabinets, provided the two evaporators are connected in series. T4it can offer the two evaporators with each other through a piping system with low flow resistance be connected, so that in them approximately the same internal pressures and thus approximately the same evaporation temperatures of the liquid refrigerant occur. Special This method has advantages in refrigerated cabinets where the second evaporator is used during every standstill phase of the refrigeration machine from adhering frost or ice to natural Wise or by artificial heating is defrosted, as it is by the invention The process succeeds in regulating the temperature conditions in the two cold rooms in evaporators with automatic defrosting much better than before. In particular, can for sure temperatures in the dief refrigerator compartment are too high and too low Temperatures of the Normaflcühlraumes are prevented, so that the refrigeration unit in question can be used anywhere in hot or cold countries.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des neuartigen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Füllung des zweiten Verdampfers in Abhängigkeit des sich während der Einschaltphasen der Kältemaschine einstellenden Innendruckes des ersten Verdampfers selbsttätig geändert wird, wobei die Füllung bei Unterschreiten mindestens eines bestimmten Innendruckes vergrößert wird und wngekehrt. In a preferred development of the novel method provided that the filling of the second evaporator depending on the during the internal pressure of the first evaporator that sets the switch-on phases of the refrigeration machine is changed automatically, the filling when falling below at least one certain internal pressure is increased and vice versa.
Der Innendruck des ersten Verdampfers ist während des Zwangsumlaufes des Kältemittels ein Maß fjfr die Temperatur des in illm befindlichen Kältemittels, so daß in seinem Innendruck die Temperatur dieses Kältemittels zum Ausdruck kommt. Es gelingt auf diese weise, die Kühlleistung des zweiten Verdampfers während jeder Einschaltphase der Kältemaschine in Abhängigkeit der Temperatur des in dem ersten Verdampfer befindlichen Kältemittels in der Weise zu steuern, daß sie anfänglich relativ klein ist und erst bei tiefen Temperaturen des ersten Verdampfers stetig oder stufenweise ansteigt, so daß sichergestellt wird, daß der erste Kühlraum, der vorzugsweise der Lagerung von Tiefgefriergut dient, mit Vorrang gekühlt wird, und erst dann, wenn er ausreichend gekühlt ist, die Leistung des zweiten '7erdampfers erhöht wird. The internal pressure of the first evaporator is during the forced circulation of the refrigerant is a measure of the temperature of the refrigerant in a meter, so that the temperature of this refrigerant is expressed in its internal pressure. It succeeds in this way, the cooling capacity of the second evaporator during each Switch-on phase of the refrigeration machine depending on the temperature of the first Control the evaporator refrigerant in such a way that it is initially is relatively small and only steady at low temperatures of the first evaporator or increases gradually, so that it is ensured that the first cooling space, the is preferably used to store frozen food, is cooled with priority, and only when it is adequately cooled, the performance of the second evaporator is increased.
Dieses Verfahren kann auch bei beliebiger Anordnung des Temperaturfühlers, z.B. auch bei direk-ter Regelung der Lufttemperatur und nicht einer Verdampfertemperatur des zweiten Kühlraumes mit Vorteil angewendet werden, da es unabhängig von der getroffenen Anordnung des Temperaturfühlers des Thermostaten im zweiten Kühlraum stets sicherstellt, daß der erste Kühlraum mit Vorrang ausreichend gekühlt wird. This procedure can also be used with any arrangement of the temperature sensor, e.g. also with direct control of the air temperature and not an evaporator temperature of the second cooling room can be used with advantage, since it is independent of the The arrangement of the temperature sensor of the thermostat in the second cooling room always ensures, that the first cooling room is sufficiently cooled with priority.
Mit besonderem Vorteil ist das Verfahren so getroffen, daß während jeder Einschaltphase der Kältemaschine bei allen auftretenden Betriebszuständen dem Eingang des zweiten Verdampfers flüssiges Kältemittel aus dem ersten Verdampfer zugeführt wird. Hierdurch gelingt es auf einfache Weise, sicherzustellen, daß der in der Nähe des Eingangs des zweiten Verdampfers angeordnete Temperaturfühler des Thermostaten während jeder Einschaltphase der Kältemaschine mit Sicherheit auf seine Ausschalttemperatur abgekühlt wird. Beispielsweise kann diese Ausschalttemperatur -15° C betrågen. Zum Zwecke des selbsttätigen Abtauens wird die Einschalttemperatur dagegen auf uber 0° C, beispielsweise auf +4° C, eingestellt. The method is particularly advantageous so that during every switch-on phase of the refrigeration machine in all operating states that occur the inlet of the second evaporator liquid refrigerant from the first evaporator is fed. This makes it easy to ensure that the temperature sensors des arranged near the inlet of the second evaporator Thermostats during every switch-on phase of the refrigeration machine with security on his Switch-off temperature is cooled down. For example, this switch-off temperature -15 ° C. The switch-on temperature is used for automatic defrosting set to above 0 ° C, for example + 4 ° C.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Brfindung ist vorgesehen, daß die Tüllung des zweiten Verdampfers in Abhängigkeit der Außentemperatur verstellt wird, wobei bei hohen Außentemperaturen eine größere Füllung als bei niedrigen Außen-tempera-turen eingestellt wird. Another preferred development of the invention provides that the filling of the second evaporator is adjusted depending on the outside temperature with a larger filling at high outside temperatures than at low outside temperatures is set.
Diese Einstellung kann im allgemeinen zweckmäßig manuell vorgenommen werden, wobei es in der Regel ausreichend ist, die Einstellung lediglich der betreifenden Klimazone oder der betreffenden Jahreszeit anzupassen und diese Einstellung nicht zu ändern, solang sich nich-t die Außentemperaturen im Mittel grundlegend ändern, beispielsweise durch jahreszeitlich bedingte Schwankungen oder Transport des betreffenden Kühlmöbels in eine andere Elimazone.This setting can generally expediently be made manually , whereby it is usually sufficient to merely recruit the person concerned Adapt to the climatic zone or the season in question and this setting not to change as long as the outside temperatures do not change fundamentally on average change, for example due to seasonal fluctuations or transport of the refrigerated cabinet in question to another Elimazone.
In vielen Pällen kann anstelle einer manuellen Einstellung auch eine selbsttätige Verstellung der Fällung in Abhängigkeit der Außentemperatur vorgesehen sein, beispielsweise mittels einer die Neigung eines weiter unten näher erläuterten Speichergefäßes beeinflussenden Bimetallfeder, deren Biegung von der Außentemperatur abhängig ist.In many Palls, instead of a manual setting, a automatic adjustment of the precipitation depending on the outside temperature provided be, for example by means of the inclination of a further explained below Storage vessel influencing bimetal spring, the bending of which depends on the outside temperature is dependent.
Zur Durchfahrung des Verfahrens ist ein Kühlmöbel, vorzugsweise Haushaltskühlschrank, mit einer Kompressor-Kältemaschine, die einen ers-ten und einen zweiten Verdampfer aufweist, die in Reihe geschaltet sind und von denen der erste Verdampfer einem ersten Kühlraum niedrigerer Temperatur, der vorzugsweise ein Tiefküiilrauni ist, und der dem ersten Verdampfer nachgeschaltete zweite Verdampfer einem zweiten Kühlraum höherer Temperatur, der vorzugsweise ein Normalkijhlraum ist, zuge ordnet ist, vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet is-t, daß in dem Kältemittelkreislauf zwischen dem Kondensator der Kältemaschine und dem zweiten Verdampfer mindestens ein Speichergefäß für Kältemittel angeordnet ist, dessen Speichervolumen für flüssiges Kältemittel veränderbar ist, daß ferner die Kältemaschine mittels eines eine Temperatur des zweiten Verdampfers regelnden Thermostaten ein- und ausschal-tbar is-t, und daß die Rillung des Kältemittelkreislaufes so getroffen ist, daß während der Einschaltphasen der Kältemaschine die Verdampferkanäle des ersten Verdampfers auf ihrer ganzen Länge mit verdampfendem Kältemittel beschickt sind und daß die Verdampferkanäle des zweiten Verdampfers in Abhängigkeit des jeweils eingestellten Speichervolumens des Speichergefäßes auf unterschiedlicher Länge mit verdampfendem flüssigem Eältemittel beschickt sind. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Speichergefäß mindestens ein bewegliches Wandteil zur Veränderung des Speichervolumens auf. Die Bewegung des Wandteiles kann beispielsweise mittels einer manuellen tellvorrichtung erfolgen. A refrigeration unit, preferably a household refrigerator, is required to carry out the procedure. with a compressor chiller that has a first and a second evaporator has, which are connected in series and of which the first evaporator one first cold room with a lower temperature, which is preferably a deep-freeze room, and the second evaporator connected downstream of the first evaporator to a second cooling space higher temperature, which is preferably a normal cooling room, is assigned, provided, which is characterized in that in the refrigerant circuit between the condenser the refrigerating machine and the second evaporator at least one storage vessel for refrigerant is arranged, the storage volume of which can be changed for liquid refrigerant, that further the refrigeration machine by means of a temperature of the second evaporator regulating thermostat can be switched on and off, and that the grooves of the refrigerant circuit is made so that the evaporator channels during the switch-on phases of the refrigeration machine of the first evaporator charged with evaporating refrigerant along its entire length are and that the evaporator channels of the second evaporator depending of the set storage volume of the storage vessel on different Length are charged with vaporizing liquid refrigerant. With a preferred In a further development of the invention, the storage vessel has at least one movable wall part to change the storage volume. The movement of the wall part can, for example by means of a manual control device.
Mit besonderem Vorteil kann jedoch vorgesehen sein, daß auf das bewegliche Wandteil Stellkrafte einwirken, die dem auf ihm lastenden Innendruck entgegengerichtet sind und die in mindestens einem Bereich des Innendruckes die von dem Innendruck ausgeübten Kräfte überwiegen, so daß das bewegliche Wandteil mit abnehmendem Innendruck in Richtung auf eine Verkleinerung des Speichervolumens zu bewegt wird und umgekehrt. Das bewegliche Wandteil kann beispielsweise als Membran oder mit besonderem Vorteil als Balgboden ausgebildet und federbelastet sein.However, it can be provided with particular advantage that the movable Wall part actuating forces act that counteract the internal pressure on it and those in at least one area of the internal pressure are those of the internal pressure Exerted forces predominate, so that the movable wall part with decreasing internal pressure is moved in the direction of a reduction in the storage volume and vice versa. The movable wall part can, for example, be used as a membrane or with particular advantage be designed as a bellows base and spring-loaded.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, daß Mie Erfindung in zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann. Further features of the invention are in the following description, the subclaims and the drawing described or shown, it being understands that Mie can be practiced in numerous other embodiments can be.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Schemabild eines erfindungsgemäßen Kältemaschinen-Aggregates, Fig. 2 eine Variante des in Fig. 1 dargestellten Kältemaschinen-Aggregates, wobei der Thermostat zur Vereinfachung weggelassen ist, Fig.3-5 unterschiedliche Stellungen des in Fig. 1 dargestellten Speichergefäßes zur Erläuterung seiner Wirkungsweise, Fig. 6 eine Variante des in Fig. 1 dargestellten Speichergefäßes in längsgeschnittener Darstellung, Fig. 7 eine Variante des Speichergefäßes nach Fig. 6 in längsgeschnittener Barstellung, Fig. 8 ein Zeit-Temperaturdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Speichergefäßes nach Fig. 6 während einer Einschaltphase der Kältemaschine. The drawings show: FIG. 1 a schematic diagram of an inventive Chiller aggregates, FIG. 2 shows a variant of that shown in FIG Chiller aggregates, the thermostat is omitted for simplicity, Fig. 3-5 different positions of the storage vessel shown in Fig. 1 to explain its mode of operation, FIG. 6 shows a variant of the one shown in FIG Storage vessel in longitudinal section, FIG. 7 shows a variant of the storage vessel according to FIG. 6 in a longitudinally sectioned bar position, FIG. 8 a time-temperature diagram to explain the mode of operation of the storage vessel according to FIG. 6 during a Switch-on phase of the refrigeration machine.
Zu den Fig. 1 und 2 sei einleitend darauf hingewiesen, daß die in ihnen dargestellten Bauteile relativ zueinander nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind. Vor allen Dingen sind die Speichergefäße gegenüber den anderen Bauteilen zur besseren Darstellung zu groß dargestellt. To Figs. 1 and 2, it should be noted that the in the components shown are not drawn to scale relative to one another are. Above all, the storage vessels are relative to the other components too large for better representation.
Das, in Fig. 1 dargestellte Kältemaschinen-Aggregat ist in einem strichpunktiert bei 10 angedeuteten 2-Demperaturen-Kühlmöbel zugeordnet. Es sei angenommen, daß es sich um einen Haushaltskühlschrank mit einem Tiefkühl raum 11 und einem Normalkühlraum 12 handelt. Die Kältemaschine weist einen Kompressor 13, einen Kondensator 14, eine Kapillare 15, ein Speichergefäß 16, einen dem Tiefkühlraum zugeordneten ersten Plattenverdampfer 19 und einen dem Normalkühlraum zugeordneten Plattelzverdampfer 20 auf. The refrigerating machine assembly shown in Fig. 1 is in one Dashed-dotted lines at 10 indicated 2-temperature refrigeration units. Be it assumed that it is a household refrigerator with a freezer compartment 11 and a normal cold room 12 is. The chiller shows one Compressor 13, a condenser 14, a capillary 15, a storage vessel 16, a the first plate evaporator 19 assigned to the deep-freeze room and one to the normal cold room associated Plattelz evaporator 20.
Der Kompressor 13 ist mittels eines Thermostaten 21, dessen schalter 22 den Erregerstromkreis 23 des Kompressors öffnen und schließen kann, ein- und ausschaltbar. Dieser Thermostat 21 weist ferner einen Temperaturfühler 24 und ein nachgeordnetes Stellglied 25 zum Betätigen des Schalters 22 auf. Der Temperaturfühler 24 fühlt eine Oberflächentemperatur des Verdampfers 20 in der TETahe von dessen Eingang.The compressor 13 is by means of a thermostat 21 whose switch 22 can open and close the excitation circuit 23 of the compressor, one and can be switched off. This thermostat 21 also has a temperature sensor 24 and a downstream actuator 25 for actuating the switch 22. The temperature sensor 24 senses a surface temperature of the evaporator 20 in the vicinity of TET Entry.
Das Speiohergefäß 16 (siehe Fig. 3-5) hat ein zylindrisches, hohles, hermetisch abgeschlossenes Gehäuse 26, durch dessen linke Stirnseite das freie Endstück der Kapillare 15 als Eingang 28 abgedichtet hindurchgefuhrt ist. Im Abstand unterhalb von diesem Eingang ist als Ausgang 29 dicht über dem Boden ein kurzes Rohr 30 geringen Strömungswiderstandes eingesetzt, welches zum Eingang des ersten Verdampfers 19 führt. Dieses Speichergefäß 16 kann an irgendeiner geeigneten Stelle des Yühlmöbels angeordnet sein, beispielsweise außerhalb der Kühlräume oder in einem der beiden Kühlräume, und kann ferner um eine stationäre, horizontale Schwenkachse 27 zwischen seinen in den Fig. 3 und 5 dargestellten Grenzstellungen mittels eines von Hand winkelverstellbaren Nockens 31 verschwenkt werden. Das Speichervolumen des Speichergefäßes für flüssiges Kältemittel ist von seiner Schwenkstellung abhängig, wie aus den Fig. 3 - 5 ohne weiteres ersichtlich ist. Das Speichervolumen ist bei der horizontalen Stellung gemäß Fig. 3 ein Minimum und bei der relativ zur Horizontalen am stärksten geneigten Stellung gemäß Fig. 5 am größten. Dieses Speichervolumen entspricht jeweils dem Volumen an flüssigem Kältemittel, das sich in der betreffenden Stellung des Speichergefäßes in diesem während der Einschaltphase der Kältemaschine befindet. The storage vessel 16 (see Fig. 3-5) has a cylindrical, hollow, Hermetically sealed housing 26, through the left end of which the free end piece the capillary 15 is passed through as an inlet 28 in a sealed manner. In the distance below From this entrance a short pipe 30 is small as exit 29 just above the ground Flow resistance used, which is to the inlet of the first evaporator 19 leads. This storage vessel 16 can be at any suitable location on the furniture be arranged, for example outside the cooling rooms or in one of the two Cold rooms, and can also about a stationary, horizontal pivot axis 27 between its limit positions shown in Figs. 3 and 5 by means of a hand adjustable-angle cam 31 can be pivoted. The storage volume of the storage vessel for liquid refrigerant depends on its pivot position, as shown in Figs. 3 - 5 is readily apparent. The storage volume is at the horizontal position according to FIG. 3 is a minimum and relative to the horizontal the most inclined position according to FIG. 5 largest. This storage volume corresponds in each case to the volume of liquid refrigerant in the relevant Position of the storage vessel in this during the switch-on phase of the refrigeration machine is located.
Die Füllung des Kältemittelkreislaufes mit Kältemittel ist hierbei so getroffen, daß während der Einschaltphasen der Kältemaschine aus dem Verdampfer 19 in jeder Stellung des Speichergefäßes 16 flüssiges Kältemittel in den zweiten Verdampfer übertritt, so daß zumindest in der Nähe des Verdampfereinganges A flüssiges Kältemittel verdampft und ferner stets auf der gesamten Länge des Verdampferkapals des ersten Verdampfers 19 flüssiges Kältemittel verdampft wird. The filling of the refrigerant circuit with refrigerant is here taken so that during the switch-on phases of the refrigeration machine from the evaporator 19 in each position of the storage vessel 16 liquid refrigerant in the second Evaporator passes, so that at least in the vicinity of the evaporator inlet A liquid Refrigerant evaporates and also always over the entire length of the evaporator cap of the first evaporator 19 liquid refrigerant is evaporated.
Die Füllung des zweiten Verdampfers 20 mit flüssigem Kältemittel kann dagegen durch Verschwenken des Speichergefäßes 16 in unterschiedliche Schwenkstellungen verändert werden. Das Speichervolumen des Speichergefäßes 16 für flüssiges Kältemittel ist hierbei so getroffen, daß in der in Fig. 3 dargestellten Stellung des Speichergefäßes sich während den Elnschaltphasen flüssiges Kältemittel in dem Bereich A-D des Verdampfern 20 und in der Stellung nach Fig. 5 in dem Bereich zwischen A und bbefindet, wobei dieses flüssige Kältemittel durch seine Verdampfung die betreffenden Bereiche des zweiten Verdampfers 20 kdihlt. The filling of the second evaporator 20 with liquid refrigerant can, however, by pivoting the storage vessel 16 into different pivoting positions to be changed. The storage volume of the storage vessel 16 for liquid refrigerant is made so that in the position of the storage vessel shown in Fig. 3 During the switch-on phases, liquid refrigerant is in area A-D of the evaporator 20 and in the position according to FIG. 5 in the area between A and b, wherein this liquid refrigerant evaporates the relevant areas of the second evaporator 20 cools.
Damit ist bei der Stellung des Speichergefäßes nach Big. 3 die zeitliche Kälteleistung des Verdampfers 20 maximal groß. Diese.Stellung wird bei sehr hohen Außentemperaturen, insbesondere in heißen Klimazonen eingestellt. This is the position of the storage vessel according to Big. 3 the temporal Cooling capacity of the evaporator 20 is maximally large. This position is very high Outside temperatures, especially set in hot climates.
Wenn das Speichergefäß 16 aus seiner horizontalen Stellung in Richtung des Pfeiles 32 verschwenkt wird, vergrößert sich sein Speichervolumen stetig und entsprechend sinkt die Füllung des zweiten Verdampfers 20 mit flüssigem Kältemittel während der Binschaltphasen. When the storage vessel 16 from its horizontal position in the direction of the arrow 32 is pivoted, its storage volume increases steadily and the filling of the second evaporator 20 with liquid refrigerant decreases accordingly during the activation phases.
In der Stellung des Speichergefäßes nach Big. 4 befindet sich verdampfendes flüssiges Kältemittel beispielsweise nur in dem Kanalbereich A-C, während in dem restlichen Kanalbereich C-D nur Kältemitteldämpfe enthalten sind.In the position of the storage vessel according to Big. 4 is evaporating liquid refrigerant, for example, only in the channel area A-C, while in the remaining duct area C-D only contains refrigerant vapors.
Diese Stellung des Speichergefäßes ist bei mittleren Außentemperaturen zweckmäßig, insbesondere in gemäßigten Klimazonen. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen wird das Speichergefäß 16 in die in Fig. 5 darÄestellte Stellung verschwenkt, so daß die zeitliche Kühileistung des zweiten Verdampfers minimal ist. Diese Stellung ist insbesondere für kalte Klimazonen vorgesehen.This position of the storage vessel is at medium outside temperatures useful, especially in temperate climates. At very low outside temperatures if the storage vessel 16 is pivoted into the position shown in FIG that the temporal cooling capacity of the second evaporator is minimal. This position is especially intended for cold climates.
Es zeigte sich, daß die Stellung des Speichergefäßes 16 auch die Temperatur des Tiefkühlraumes beeinflußt, und zwar ebenfalls in Richtung einer Kompensation des Binflusses der Außentemperatur, so daß lediglich durch unterschiedliche Einstellung des Speichergefäßes 16 der Einfluß unterschiedlicher Außentemperaturen auf die Temperaturen der beiden Kühlräume mindestens teilweise kompensiert wird und so die Temperaturkonstantz dieser Kühlräume verbessert wird. It was found that the position of the storage vessel 16 also the Affects the temperature of the freezer, also in the direction of compensation of the flow of the outside temperature, so that only by different setting of the storage vessel 16, the influence of different outside temperatures on the temperatures of the two cold rooms is at least partially compensated and so the temperature constantz this cold room is improved.
Bei einer nicht dargestellten Variante ist das Rohr 30 durch eine kurze Kapillare ersetzt, so daß der Innendruck des Speichergefäßes etwas höher als der Innendruck des ersten Verdampfers ist. In a variant not shown, the tube 30 is through a short capillary replaced so that the internal pressure of the storage vessel is slightly higher than is the internal pressure of the first evaporator.
Das in Fig. 2 dargestellte Kältemaschinen-Aggregat entspricht dem in Fig. 1 dargestellten Kältemaschinen-Aggregat mit dem einzigen Unterschied, daß das Speichergefäß 16a zwischen den ersten und zweiten Verdampfer 19 bzw. The refrigerating machine assembly shown in FIG. 2 corresponds to this Chiller unit shown in Fig. 1 with the only difference that the storage vessel 16a between the first and second evaporator 19 or
20 zwischengeschaltet ist. Damit in beiden Verdampfern angenähert dieselben Verdampfungstemperaturen herrschen, sind die Verbindungsleitungen 61,62 als Rohre geringen Strömungswiderstandes ausgebildet. Die Funktion dieses Kältemaschinen-Aggregates entspricht der Funktion des in Fig. 1 dargestellten Aggregates. Auch ist das Speichergefäß 16a zur Beeinflussung seines Speichervolumens um eine stationäre Schwenkachse schwenkar, wie es fti Prinzip in den Fig. 3 - 5 dargestellt ist.20 is interposed. Thus approximated in both evaporators the same evaporation temperatures prevail, the connecting lines 61,62 designed as tubes with low flow resistance. The function of this chiller unit corresponds to the function of the unit shown in FIG. Also is the storage vessel 16a swivel around a stationary swivel axis to influence its storage volume, as shown in principle in FIGS. 3-5.
Das in Fig. 6 dargestellte Speichergefäß 16' kann beispielsweise an die Stelle des in Fig. 1 dargestellten Speichergefäßes treten. Dieses Speichergefäß weist eine volumenveränderliche erste Kammer 35 und eine nicht volumenveränderliche zweite Kammer 39 auf. Beide Kammern sind achsgleich zueinander angeordnet und kommunizieren miteinander. Die volumenveränderliche Kammer weist einen starren, beweglichen Boden 40 auf, der mittels eines Faltenbalges 36 mit der starren Wandung der zweiten Kammer 39 verbunden ist. Dieses Speichergefäß ist um die stationäre Schwenkachse 37 schwenkbar. Sein Eingang, beispielsweise ein Kapillarrohr, ist mit 33 und sein Ausgang, der über einen Rohr geringen Strömungswiderstandes mit dem ersten Verdampfer 19 (Fig. 1) verbunden ist, ist mit 34 bezeichnet. An der zweiten Kammer ist ein zwei Innenräume 43, 44 aufweisendes Federgehäuse 41 fest angeordnet. In dem einen Innenraum 44 ist die erste Kammer 35 so angeordnet, daß der bewegliche Boden »0 an der starren Zwischenwand 45 des Federgehäuses normalerweise anliegt. The storage vessel 16 'shown in FIG. 6 can, for example take the place of the storage vessel shown in FIG. This storage vessel has a variable volume first chamber 35 and a non-variable volume second chamber 39. Both chambers are arranged on the same axis and communicate with one another together. The variable volume chamber has a rigid, movable floor 40, which by means of a bellows 36 with the rigid wall of the second chamber 39 is connected. This storage vessel can be pivoted about the stationary pivot axis 37. His entrance, for example a capillary tube, is with 33 and his Output that connects to the first evaporator via a pipe with low flow resistance 19 (Fig. 1) is connected is denoted by 34. At the second chamber is a two interior spaces 43, 44 having spring housing 41 fixedly arranged. In the one Inside 44, the first chamber 35 is arranged in such a way that the movable floor >> 0 normally rests against the rigid partition 45 of the spring housing.
Der Boden -40 is-t mittels einer DruckSeder 42 federbelastet, deren Federvorspannung mittels einer au9 den Federteller 46 einwirkenden Stellschraube 47 einstellbar ist.The bottom -40 is spring-loaded by means of a pressure spring 42, whose Spring preload by means of an adjusting screw acting on the spring plate 46 47 is adjustable.
Die Wirkungsweise dieses Speichergefäßes 16' sei im Zusammenhang mit Fig. 1- erläutert, wobei angenommen sei, daß das Speichergefäß 1%' anstelle des Speichergefäßes 16 in den dargestellten Kältemittelkreislauf eingesetzt sei. Die Vorspannung der Druckfeder 42 ist so eingestellt, daß die Druckfeder bei Unterschreiten eines bestimmten Innendruckes der ersten Kammer 35 den beweglichen Boden 40 gegen die Wirkung des Innendruckes nach links verschieben und so das Volumen der ersten Kammer 35 verkleinern kann. In der dargestellten horizontalen Stellung, in welcher in den Kammern ))5 und 39 nur sehr wenig flüssiges Kältemittel gespeichert werden kann, ist dies praktisch ohne Einfluß auf die Füllung des zweiten Verdampfers 20. Wenn dagegen dieses Speichergefäß in eine Stellung gekippt wird, die beispielsweise der Stellung des Speichergefäßes nach Fig. 4 entspricht, dann ist die erste Kammer 35 während der Einschaltphasen der Kältemaschine stets vollständig mit flüssigem Kältemittel gefüllt, während die zweite Kammer 39 teilsweise gefüllt ist. Nach Beginn einer Sinschaltphase ist zunächst die Temperatur des in dem ersten Verdampfer 19 befindlichen Kältemittels noch verhältnismäßig hoch und entsprechend der Innendruck dieses Verdampfers und der Innendruck des Speichergefäßes 16' entsprechend hoch, so daß der Boden 40 an der Zwischenwand 45 anliegt. Die Temperatur des in dem Verdampfer 19 befindlichen Kältemittels sinkt jedoch während es Kompressorlaufes ständig, so daß auch der Innendruck des Speichergefäßes 1 6' entsprechend sinkt. The mode of operation of this storage vessel 16 'is considered to be related explained with Fig. 1-, it being assumed that the storage vessel 1% 'instead of the storage vessel 16 is used in the refrigerant circuit shown. The bias of the compression spring 42 is set so that the compression spring when it falls below a certain internal pressure of the first chamber 35 against the movable floor 40 the effect of the internal pressure shift to the left and so the volume of the first Chamber 35 can be reduced. In the horizontal position shown, in which very little liquid refrigerant is stored in chambers)) 5 and 39 can, this has practically no effect on the filling of the second evaporator 20. If, however, this storage vessel is tilted into a position that, for example corresponds to the position of the storage vessel according to FIG. 4, then the first chamber is 35 during the switch-on phases of the Chiller always complete filled with liquid refrigerant, while the second chamber 39 is partially filled is. After the start of a switching phase, the temperature is initially in the first Evaporator 19 located refrigerant is still relatively high and accordingly the internal pressure of this evaporator and the internal pressure of the storage vessel 16 'accordingly high, so that the bottom 40 rests against the intermediate wall 45. The temperature of the in the evaporator 19 located refrigerant decreases while the compressor is running constantly, so that the internal pressure of the storage vessel 1 6 'drops accordingly.
Bei einem bestimmten, mittles der Stellschraube 47 einstellbarem Innendruck kann die Druckfeder 42 den Boden 40 der ersten Kammer 35 nach links bewegen und so das Volumen der ersten Kammer 35 verkleinern, so daß sich entsprechend die Füllung des zweiten Verdampfers mit flüssigem Kältemittel und damit dessen Kühlleistung vergrößert.At a certain internal pressure which can be set by means of the adjusting screw 47 the compression spring 42 can move the bottom 40 of the first chamber 35 to the left and so reduce the volume of the first chamber 35, so that the filling accordingly of the second evaporator with liquid refrigerant and thus its cooling capacity enlarged.
Beispielsweise enthalte der Verdampferkanal des zweiten Verdampfers vor Beginn der Volumenverkleinerung der Kammer 35 bis zum Punkt E flüssiges, verdampfendes Kältemittel und nach Beendigung der Volumenverkleinerung (bei der der Balg 36 ganz zusammengeschoben ist) bis zum Punkt 2. Die 3?unlfte E und F können durch Veränderung der Neigung des Speichergefäßes 16' entlang dem Verdampferkanal des zweiten Verdampfers gemeinsam verschoben werden, wobei sie in der Nähe des Ausganges dieses Verdampfers sich näherlommen und praktisch zusammenfallen können.For example, contain the evaporator channel of the second evaporator before the beginning of the volume reduction of the chamber 35 up to point E, liquid, evaporating Refrigerant and after the volume reduction has ended (in which the bellows 36 is completely is pushed together) up to point 2. The thirds E and F can be changed by changing the inclination of the storage vessel 16 'along the evaporator channel of the second evaporator moved together, being near the exit of this evaporator get closer and practically collapse.
Der Innendruck, ab dem die Volumenverkleinerung der ersten Kammer 35 eintritt, ist so eingestellt, daß er erst bei einer Temperatur des im ersten Verdampfer 19 befindlichen Kältemittels auftritt, welche die erforderliche tiefe Temperatur des Tiefkühlraumes mit Sicherheit bewirkt, beispielsweise bei einer Temperatur des flüssigen Kältemittels von -26° C.The internal pressure from which the volume reduction of the first chamber 35 enters is set so that he only at one temperature of the refrigerant located in the first evaporator 19 occurs, which the required causes low temperature of the freezer with security, for example in a Liquid refrigerant temperature of -26 ° C.
In dem Diagramm nach Fig0 8 ist der sich bei obigem Beispiel nach Beginn einer Einschaltphase ergebende zeitliche Temperaturverlauf für mehrere Verdampferstellen dargestellt, wobei die Zeit mit t und die Temperatur mit T bezeichnet ist. Die Kurve 50 beschreibt die Temperatur an der Stelle K des ersten Verdampfers (Fig.1), wobei der Kurvenpunkt, ab -dem sich das Volumen der ersten Kammer verkleinert, mit 51 bezeichnet ist. Wie zu erl-en-nen ist, bleibt anschließend die Temperatur des Kältemittels im ersten Verdampfer 19 annähernd konstant, während sie ohne den Einfluß der ersten Kammer entlang dem strichpunktierten Kurvenast 52 weiter absinken würde. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Federkraft der Druckfeder 42 sich beim Zusammendrücken der ersten Kammer nur wenig ändert und entsprechend der Innendruck des ersten Verdampfers annähernd konstant gehalten wird. Die Kurve 53 in Fig. 8 entspricht dem zeitlichen Temperaturverlauf an der Stelle A des zweiten Verdampfers. Die Kurve 54 entspricht dagegen dem zeitlichen Temperaturverlauf an der Stelle G zwischen den Stellen E und F. In the diagram according to Fig0 8, that is in the above example Temperature curve over time for several evaporator points resulting in the start of a switch-on phase where the time is denoted by t and the temperature by T. The curve 50 describes the temperature at point K of the first evaporator (FIG. 1), where the curve point from which the volume of the first chamber decreases, with 51 is designated. As can be learned, the temperature of the refrigerant then remains in the first evaporator 19 approximately constant, while without the influence of the first Chamber would continue to sink along the dot-dash curve branch 52. this will thereby causes the spring force of the compression spring 42 to be compressed when it is compressed the first chamber changes only a little and accordingly the internal pressure of the first evaporator is kept approximately constant. The curve 53 in Fig. 8 corresponds to the time Temperature profile at point A of the second evaporator. The curve 54 corresponds on the other hand, the temperature profile over time at point G between points E. and F.
Wie aus dem VerlauS der Kurve 54 zu erkennen ist, wird die Stelle G des zweiten Verdampfers anfänglich nicht durch flüssiges Kältemittel, sondern nur durch Kältemitteldämpfe gekühlt. Erst, wenn die Füllung des zweiten Verdampfers ab dem Punkt 51 (Kurve 50) vergrößert wird, gelangt flüssiges Kältemittel an diese Stelle G und kühlt diese dann infolge Verdampfung rasch ab. Wenn die Temperatur des Temperaturfühlers auf die Ausschalttemperatur abgesunken ist, wird die Kältemaschine selbsttätig abgeschaltet. Durch Vergrößerung der Vorspannung der Druckfeder 42 kann Punkt 51 auf dem Kurvenast 52 nach recht verschoben werden. Durch Verkleinerung der Federvorspannung kann man ihn dagegen auf der voll ausgezogenen Kurve 50 nach links verschieben. As can be seen from the course of curve 54, the point becomes G of the second evaporator is not initially due to liquid refrigerant, but only cooled by refrigerant vapors. Only when the filling of the second evaporator is increased from point 51 (curve 50), liquid refrigerant arrives at this Position G and then rapidly cools it as a result of evaporation away. if the temperature of the temperature sensor has dropped to the switch-off temperature, the refrigeration machine is switched off automatically. By increasing the preload the compression spring 42 can point 51 on the curve branch 52 to be moved to the right. By reducing the spring preload, on the other hand, you can move it to the fully extended position Shift curve 50 to the left.
Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, gibt es einen bestiinmten Schwenkbereich des Speichergefäßes 16', in welchem das Speichervolumen der ersten Kammer 35 mit abhängig von der Schwenkstellung ist. Dies ist in manchen Bällen günstig. Wenn es dagegen erwünscht ist, daß die erste Kammer 35 während der Einschaltphasen der Kältemaschine stets ganz mit flüssigem Kältemittel gefüllt ist, so kann die erste Kammer beispielsweise gemäß Fig. 7 angeordnet sein. Die erste Kammer 35' dieses Speichergefäßes 16 H ist hier in der horizontalen Stellung der zweiten Kammer 39' vertikal nach unten gerichtet. Auch dieses Speichergefäß 16ß' kann in Richtung des Pfeiles 60 verschlrenl-S-werden, wie es im Prinzip in den Fig. 3 - 5 dargestellt ist. Die erste Kammer 35' ist ebenfalls mit einem beweglichen Boden 40' versehen, der mittels eines Faltenbalges 36' mit der zweiten Kammer 39' verbunden ist. As can be seen from FIG. 6, there is a certain pivoting range of the storage vessel 16 ', in which the storage volume of the first chamber 35 with depends on the pivot position. This is beneficial in some balls. If it on the other hand, it is desirable that the first chamber 35 during the switch-on phases of the refrigeration machine is always completely filled with liquid refrigerant, the first chamber can, for example be arranged according to FIG. The first chamber 35 'of this storage vessel 16 H is here in the horizontal position of the second chamber 39 'directed vertically downwards. This storage vessel 16 'can also be locked in the direction of arrow 60, as shown in principle in FIGS. 3-5. The first chamber 35 'is also provided with a movable bottom 40 ', which by means of a bellows 36' with the second chamber 39 'is connected.
Eine auf einem Federteller 46' aufliegende Druckfeder 42' belastet den Boden 40'. Die Federvorspannung ist mittels einer Stellschraube 47' einstellbar. Die Wirkungsweise dieses Speichergefäßes ergibt sich ohne weiteres aus der vorangehenden Beschreibung der Wirkungsweise des Speichergefäßes nach Fig. 6. Der wesentliche Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen nach Fig. 6 und 7 besteht darin, daß in der Horizontallage des Gefäßes 16' (Fig. 6) eine Volumenänderung der ersten Kammer 35 sich nicht auf die Füllung des zweiten Verdampfers auswirkt, wogegen sich eine Volumenänderung der ersten Kammer 35' (Fig.7) in jeder auftretenden Lage des. Gehäuses 16" voll auswirkt.A compression spring 42 'resting on a spring plate 46' is loaded the bottom 40 '. The spring preload can be adjusted by means of an adjusting screw 47 '. The mode of operation of this storage vessel is readily apparent from the preceding one Description of the mode of action of the storage vessel according to FIG. 6. The essential difference between the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7 consists in the fact that in the horizontal position of the vessel 16 '(Fig. 6) there is a change in volume the first chamber 35 does not affect the filling of the second evaporator, whereas a change in volume of the first chamber 35 '(FIG. 7) occurs in each Position of the. Housing 16 "fully affects.
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DE19681816447 DE1816447A1 (en) | 1968-12-21 | 1968-12-21 | Method and device for influencing cold room temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19681816447 DE1816447A1 (en) | 1968-12-21 | 1968-12-21 | Method and device for influencing cold room temperatures |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1816447A1 true DE1816447A1 (en) | 1970-06-25 |
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ID=5717126
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011085619A1 (en) | 2011-11-02 | 2013-05-02 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Refrigerant circuit and household refrigeration appliance with a refrigerant circuit |
-
1968
- 1968-12-21 DE DE19681816447 patent/DE1816447A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011085619A1 (en) | 2011-11-02 | 2013-05-02 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Refrigerant circuit and household refrigeration appliance with a refrigerant circuit |
WO2013064428A2 (en) | 2011-11-02 | 2013-05-10 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Coolant circuit and domestic refrigeration device having a coolant circuit |
WO2013064428A3 (en) * | 2011-11-02 | 2013-09-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Coolant circuit and domestic refrigeration device having a coolant circuit |
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