DE1953972A1 - Zweitemperaturen- Haushaltskuehlschrank - Google Patents
Zweitemperaturen- HaushaltskuehlschrankInfo
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Description
V3B DKK Scharfenstein
Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank
Die Erfindung betrifft einen mit einem Kältemittelverdichter betriebenen Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank
zum Aufbewahren von Kühlgütern unterschiedlicher Lagerbedingungen mit einem Tiefkühlfach und einem Wormalkühlfach.
Es sind Haushaltkühlschränke bekannt, bei denen im Tiefkühlfach die Temperaturen unter - 5 C und im Normalkühlfach
zwischen 0 C und 5 C liegen. Einen höheren Gebrauchswert
für den Kunden besitzen jedoch die Haushaltkühlschränke, bei denen die Gefrierwaren unter - 18 C aufbewahrt
werden können und dabei gleichzeitig die Temperatur von 0 C bis 5 C bei einer relativen Luftfeuchte von etwa
90 % im Normalkühlfach aufrechterhalten bleibt. Die Voraussetzungen
dafür sind tiefe Verdampfungstemperaturen im Tiefkühlfach und relativ hohe Verdampfungstemperaturen im
llormalkühlfach.
Um diese Voraussetzungen zu erfüllen, ist bereits bekannt geworden, den Verdampfer im Tiefkühlfach anzuordnen, wobei
durch verschiedene Varianten der Luftzirkulation oder auf andere Art der Wärmeübertragung das NormalkUhlfach mit gekühlt
wird.
Zur Erzielung von zwei Verdarapfungstemperaturen ist es bekannt,
zwei Verdampfer mit einer dazwischenliegenden Drosselstelle in Reihe zu schalten.
Weiterhin ist es bekannt, zwei Verdampfer in Seihe zu
schalten, wobei der Verdampfer des Normalkühlfaches mit trocken gesättigtem Kältemitteldampf beaufschlagt wird und
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dieser dadurch eine höhere Temperatur als der Verdampfer des Tiefkühlfaches aufweist.
Es ist auch bekannt, parallel geschaltete Verdampfer, die über Kapillare mittig gespeist werden, zu· verwenden.
Dabei wird die Kapillare des Normalkühlfachverdampfers
durch verdampfendes Kältemittel zeitweilig gesperrt. Es herrschen unterschiedliche Verdampfungsdrücke. Die
Drosselstellen vor und nach dem Verdampfer sind aufeinander abgestimmt.
Zur Erzielung von zwei Verdampfungstemperaturen sind bereits
Haushaltkühlschränke bekannt geworden, die auch mit zwei voneinander unabhängig arbeitenden KältemittelVerdichtern
betrieben werden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, bei Haushaltkuhischränken ein
nichtazeotropes Kältemittelgemisch zu verwenden. Ein derartiges Gemisch verdampft in einem Temperaturbereich, so daß
bei nur einer Drosselstelle das Verdampferrohr durch beide Kühlfächer geführt werden kann und unterschiedliche Verdampfungstemperaturen
auftreten.
Dem aufgeführten Stand-der Technik haftet allgemein der Mangel
an, daß ein hoher Hegel- bzw. apparativer Aufwand erforderlich ist, um einen Haushaltkühlschrank, vorzugsweise mit einem
Tiefkühlfach unter - 18 0C und einem Normalkühlfach, dessen
Temperaturen sich von 0 C bis 5 C bewegen, funktionssicher herzustellen.
Bei Verwendung eines Kältemittels stellt sich der Saugdruck entsprechend der tiefsten Verdampfungstemperatur ein. Entweder
wird dabei die gesamte Kälteleistung bei dieser Temperatur bereitgestellt oder nur der Anteil des Tieftemperaturverdampfers.
Im Falle der zweifachen Drosselung, die den Gegebenheiten der beiden Kühlfächer thermodynamisch Rechnung trägt,
treten Schwierigkeiten bei der Regelung des Haushaitkiihl-
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schrankes auf. Dabei wirkt sich allerdings die hohe Verdampf ungsteraperatur im Normalkühlfach zur Aufrechterhaltung
einer hohen Luftfeuchtigkeit günstig aus. Wenn nur einmal
entspannt wird und das Normalkühlfach vom' Tiefkühlfach mitgekühlt
wird, so führt das, abgesehen vom thermodynamischen
Verlust, zu geringeren Luftfeuchten im Normalkühlfach und zu einer Vereisung des Verdampfers. Die Temperatur der Saugleitung
außerhalb des Haushaltkühlschrankes kann dabei so tief liegen, daß sich Tauwasser niederschlägt, was nur durch
besondere Maßnahmen vermieden werden kann.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, daß ohne den bisher notwendigen Aufwand und mittels einer einfachen Regelung, ein
Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank geschaffen wird, dessen. Verdampfungstemperaturen an die jeweils geforderten Kühlfachte:r.peraturen
angepaßt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Unterschied
zwischen den beiden mittleren Verdampfungstemperaturen des Tiefkühlfaches—und des Normalkühlinches unter Verwendung nur
eines Drosselorganes zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Tiefkühlfachverdampfer und dem Normalkühlfachverdampfer
ein Wärmeübertrager angeordnet wird, um Wärme von der Druckseite des Kältemittelkreislaufes zur Saugseite zu
übertragen. Dadurch steigt die Eintrittstemperatur in den Normalkühlfachverdampfer und damit dessen mittlere Temperatur.
Gleichzeitig wird das Kältemittelgemisch auf der Druckseite stärker unterkühlt und damit bei gleichem Druck eine tiefere
Verdampferanfangstemperatur erreicht, wodurch die mittlere
Temperatur des Tiefkühlfachverdampfers absinkt. Gegebenenfalls kann die Wärmeübertragung druckseitig teilweise in der Kapillare
erfolgen. Die Temperaturregelung erfolgt vom Normalkühlfach bzw.
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von dessen Verdampfer aus, da das Tiefkühlfach im Vergleich zum Normalkühlfach träge reagiert. Durch eine entsprechende
Auslegung der beiden Verdampfer wird erreicht, daß unabhängig von der Belastung beider Kühlfächer die Temperatur des Tiefkühlfaches
in den vorgebenen Grenzen bleibt. Um Entmischungen des Kältemittelgemisches zu vermeiden, ist
in Richtung des strömenden Kältemittelgemisches in den Rohrleitungen der Verdampfer und des Verflüssigers ein stetes
Gefälle vorhanden.
Die Vorteile dieser Erfindung bestehen darin, mit einem einfachen Kältemittelkreislauf einen Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank
zu schaffen, bei dem Tiefkühlfachtemperaturen unter - 18 C erreichbar sind, im Normalkühlfach eine hohe
relative Luftfeuchtigkeit vorhanden ist, eine einfache und
unabhängige Regelung der beiden Kühlfächer erfolgen kann, und der Kältemittelverdichter eine geringere Leistungsaufnahme
durch die thermodynamisch günstige Prozeßführung aufweist.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt den Kältemittelkreislauf im erfindungsgemäßen Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank·
Der Zweitemperaturen-Häushaltkühlschrank besteht aus dem
Tiefkühlfach 1 und dem Normalkühlfach 2. Als Kältemittel wird
ein binäres nichtazeotropes Gemisch beispielsweise aus R 12/R verwendet, das beim Fhasenwechsel im Verflüssiger und Verdampfer
einen Temperaturbereich aufweist. Im Kältemittelverdichter 3 wird das angesaugte Kältemittelgemisch komprimiert
.und bei sinkender Temperatur im Verflüssiger 4 kondensiert. Im
Wärmeübertrager 5 wird das Kondensat bei gleichzeitiger Überhitzung
des Sauggasstromes unterkühlt und dadurch normalerweise eine erste Verbesserung der Leistungsziffer der Anlage erreicht.
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Entscheidend ist aber der in Strömungsrichtung folgende Wärmeübertrager
6, der das flüssige Kältemittelgemisch weiter unterkühlt und auf der Verdampferseite den notwendigen Temperatursprung
zwischen dem Tiefkühlfachverdampfer 8 und dem Normalkühlfachverdampfer
9 erzeugt. Das verflüssigte Kältemittelgemisch gelangt weiter über das Drosselorgan 7 in den Tiefkühlfachverdampfer
8, wobei sich das Kälteinittelgemisch entspannt und bevorzugt die niedriger siedende Komponente·verdampft.
Die Verdampfung wird im Wärmeübertrager 6 durch Wärmezufuhr von der Druckseite so fortgesetzt, daß sich die gewünschten
Fachtemperaturen einstellen. Nach dem Wärmeübertrager 6 wird der letzte Teil des Temperaturbereiches im Normalkühlfachverdampfer
9 ausgenutzt. Am Ende des Verdampfungsvorganges stellt sich dann wieder die Konzentration des Kältemittelgemisches ein,
die bei Beginn des Verdampfungsvorganges vorhanden war. Über den Wärmeübertrager 5 wird der Kältemitteldampf wieder vom
Kältemittelverdichter 3 angesaugt.
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Claims (3)
- Patentansprüche:( 1. feweitemperaturen-Haushaltkühlschrank mit zwei getrennten —Kühlfächern, der mit einem nichtazeotropen Gemisch aus zwei Kältemitteln betrieben wird und zum- Aufbewahren von Kühlgütern unterschiedlicher Lagerbedingungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeübertrager zwischen dem Tiefkühlfachverdampfer und dem Normalkühlfachverdampfer angeordnet ist, der im Gegenstrom das Kältemittelgemisch auf der Druckseite abkühlt und auf der Saugseite aufheizt.
- 2. Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Regelung des Normalkühlfaches durch entsprechende Auslegung der beiden Verdampfer unabhängig von der Belastung beider Kühlfächer die Temperatur des Tiefkühlfaches in den vorgegebenen Grenzen bleibt.
- 3. Zweitemperaturen-Haushaltkühlschrank nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfer und der Verflüssiger ein stetes Gefalle in Eichtung des Kältemittelstromes aufweisen.
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