DE19840427A1 - Verdampferanordnung - Google Patents

Abstract

Bei einer Verdampferanordnung zur Kühlung von einem in einem Kältegerät, wie einem Kühlschrank, einer Kühl- und Gefrierkombination oder dergleichen, angeordneten Kühlräumen, mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander angeordneten, in einem Einkreiskältesystem liegenden Verdampfern, von welchem einer platinenartig ausgeführt ist und eine geringere Kälteleistung aufweist als der andere, wobei beide Verdampfer einheitlich von wenigstens einem zur Führung von Kältemitteln dienenden Kältemittelkanal gekühlt sind, ist der Kältemittelkanal am Ende seines Verlaufes am Verdampfer höherer Kälteleistung in den Abschnitt des Verdampfers geringerer Kälteleistung übergeführt, welcher dem sich stärker erwärmenden Bereich des von diesem Verdampfer gekühlten Kühlraumes zugeordnet ist und von diesem Bereich aus über die Restfläche des Verdampfers geringerer Kälteleistung verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdampferanordnung zur Kühlung von einem in einem Kältegerät, wie einem Kühlschrank, einer Kühl- und Gefrierkombination oder derglei­ chen, angeordneten Kühlräumen, mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hinterein­ ander angeordneten, in einem Einkreiskältesystem liegenden Verdampfern, von wel­ chem einer eine Kältemittel-Einspritzstelle aufweist als der andere Verdampfer, wobei die Verdampfer durch wenigstens einen Kältemittelkanal kältetechnisch miteinander verbunden sind.

Bei Kühlgeräten mit wenigstens zwei wärmeisolierend getrennt voneinander angeord­ neten Kühlfächern, wie beispielsweise einem Normalkühlfach und einem darunter an­ geordneten Tiefkühlfach oder aber einem Gefrierfach und einem darunter angeordne­ ten Normalkühlfach, ist es Stand der Technik, den Kühlfächern zu deren Kühlung je­ weils einen Verdampfer zuzuordnen, welche üblicherweise durch die Platinenabschnit­ te einer Verdampferplatine gebildet und in Reihenschaltung hintereinander in einem Einkreiskältesystem angeordnet sind. Die Reihenschaltung der Verdampfer ist dabei üblicherweise so bestimmt, daß der Verdampfer geringerer Kälteleistung dem Ver­ dampfer höherer Kälteleistung nachgeschaltet ist und aus Gründen der Minimierung von Kältemittelfließstrecken zwischen den beiden Platinenabschnitten in vertikaler Richtung von unten nach oben von Kältemittel durchströmt ist. Eine derartige Durch­ strömung des nachgeschalteten Verdampferabschnitts bringt mit sich, daß sich inner­ halb des Kühlfaches eine Temperaturschichtung ausbildet, wodurch die Temperatur im Bereich der Decke des Kühlfaches deutlich wärmer als die im Bereich des Kühl­ fachbodens zu messende Temperatur ist, so daß sich eine verhältnismäßig hohe Temperaturdifferenz zwischen dem deckennahen und dem bodennahen Bereich des Kühlfaches ergibt. Um eine derartige Temperaturschichtung innerhalb des Kühlfaches zu vermeiden, ist man bereits dazu übergegangen, innerhalb des Kühlfaches einen die Kühlfachluft zwangsweise umwälzenden Ventilator vorzusehen. Eine derartige Maß­ nahme bringt jedoch nicht nur einen unerheblichen Installationsaufwand mit sich, son­ dern bedingt neben den Kosten für einen Ventilator, daß sich der Energieverbrauch des Gerätes durch den funktionsbedingt notwendigen ständigen Betrieb des Ventila­ tors, in unerwünschter Weise erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdampferanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einfachen konstruktiven Maßnahmen hinsichtlich ei­ ner zumindest annähernd gleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb des durch den nachgeschalteten Verdampfer gekühlten Kühlfaches zu ertüchtigen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kältemittelkanal am Ende seines Verlaufes am Verdampfer mit der Einspritzstelle in den Abschnitt des zweiten Verdampfers übergeführt ist, auf welchem er den in Einbaulage obenliegen­ den Endabschnitt dieses Verdampfers zugeführt ist, von wo er über den Restabschnitt des zweiten Verdampfers verläuft.

Hierdurch ist unter Vermeidung zusätzlicher, zur Kostensteigerung eines Kühlgerätes beitragende Maßnahmen, wie die Installation eines Ventilators oder dergleichen, zu­ mindest weitestgehend eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Kühl­ raumes, wie beispielsweise eines Normalkühlfaches, erreicht und somit die Tempera­ turdifferenz innerhalb des Kühlfaches minimiert, da der Kältemittelkanal nach seinem Austritt aus dem Verdampfer mit der Einspritzstelle, wie beispielsweise einem Gefrier­ fach- oder Frischkühlfachverdampfer, unmittelbar und somit mit hoher Kälteleistung dem obenliegenden Endabschnitt des zweiten Verdampfers zugeführt ist. Aufgrund der intensiveren Kühlung des oben liegenden Bereiches des Verdampfers erfolgt eine Un­ terstützung der natürlichen Konvektion und somit eine Luftdurchmischung innerhalb des vom zweiten Verdampfer gekühlten Kühlfaches, hervorgerufen durch das höhere spezifische Gewicht der Kaltluft.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verdampfer eine unterschiedliche Kälteleistung aufweisen und daß der Kältemittelkanal von dem mit der Einspritzstelle versehenen, eine höhere Kälteleistung aufweisenden Verdampfer auf den in Einbaulage oben liegenden Endab­ schnitt des zweiten, eine geringere Kälteleistung aufweisenden Verdampfer überge­ führt ist und von diesem Endabschnitt aus über den verbleibenden Abschnitt des Ver­ dampfers geringerer Kälteleistung verläuft.

Eine besonders einfache Montage der Verdampferanordnung im Kühlgerät und zu­ gleich eine besonders positionssichere Kanalführung zur Vermeidung einer Tempera­ turschichtung innerhalb der von der Verdampferanordnung zu kühlenden Kühlfläche ergibt sich, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Er­ findung vorgesehen ist, daß die Verdampferanordnung als Verdampferplatine mit we­ nigstens zwei Platinenabschnitten unterschiedlicher Kälteleistung ausgeführt ist.

Gemäß einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß von dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung der Käl­ temittelkanal von dem Ende seiner Anordnung auf diesen Platinenabschnitt zumindest in den Nahbereich des davon abgewandten Endabschnitts des in Einbaulage der Ver­ dampferanordnung höherliegenden Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung über­ geführt ist, von wo er zumindest annähernd mäanderartig über die verbleibende Fläche des Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung geführt ist.

Eine derartige Verdampferanordnung stellt für ein Kältegerät mit einem obenliegenden Normalkühlfach und einem darunter angeordneten Frischkühlfach eine zumindest an­ nähernd gleichmäßige Temperaturverteilung im ersteren Kältefach sicher, da die mit höherem spezifischen Gewicht beaufschlagte Kaltluft eine natürliche Konvektion im Normalkühlfach hervorruft.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kältemittelkanal am Platinenabschnitt geringerer Kälteleistung an seinem dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung zugewandten Endabschnitt einen in seinem Verlauf gestalteten Sammler aufweist.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vor­ gesehen, daß der Kältemittelkanal am Platinenabschnitt geringerer Kälteleistung an dessen vom Platinenabschnitt höherer Kälteleistung abgewandten Endabschnitt im Nahbereich einer dort angeordneten Absaugstelle einen Sammler aufweist.

Hierdurch ist der Weg zwischen dem Sammler und der Absaugstelle für das Kältemit­ tel minimiert, wodurch das sich während der Stillstandszeit des Kältemittelverdichters im Sammler gesammelte Kältemittel bereits kurzzeitig unmittelbar nach Wiederanlauf des Kältemittelverdichters für den Kältekreislauf zur Verfügung steht.

Entsprechend einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Er­ findung ist vorgesehen, daß von dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung der Käl­ temittelkanal vom Ende seiner Anordnung auf diesem Platinenabschnitt zumindest in den Nahbereich des diesen Platinenabschnitts zugewandten Endabschnitts des in Ein­ baulage der Verdampferanordnung tieferliegenden Platinenabschnitts geringerer Käl­ teleistung übergeführt ist, von wo er zumindest annähernd mäanderartig über die ver­ bleibende Fläche des Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung geführt ist.

Durch eine derartige, vorteilhafterweise bei einem Kühlschrank mit einem ***-Gefrier­ fach und einem Normalkühlfach zum Einsatz kommenden Verdampferanordnung ist innerhalb des Normalkühlfaches eine zumindest weitestgehend gleichmäßige Tempe­ raturverteilung erreicht, da durch die Kältemittelkanalführung der decken nahe Bereich des Normalkühlfaches stärker gekühlt ist und die mit höherem spezifischen Gewicht beaufschlagte Kaltluft eine natürliche Konvektion innerhalb des Kühlfaches hervorruft und somit die Kühlfachluft durchgemischt ist.

Die Erfindung ist der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die einzige Figur zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine Verdampfer­ platine mit zwei zusammenhängenden, einem Normalkühlfach und einem Tiefkühlfach zuordenbaren Verdampferabschnitt.

In der dargestellten Figur ist eine beispielsweise nach dem Roll-Bond-Verfahren her­ gestellte, zum Einsatz in einem Kühlgerät mit einem Normalkühlfach und einem Frischkühlfach geeignete Verdampferplatine 10 gezeigt welche einen ersten, bei­ spielsweise zur Kühlung eines Frischkühlfaches bestimmten Platinenabschnitt 11 auf­ weist, dessen Platinenfläche 12 von einem von unten nach oben mäanderartig verlau­ fenden Kältemittelkanal 13 überzogen ist, welcher ausgehend von einer Drosselstelle 14 auf einem Verbindungssteg 15 zuflußseitig an den Platinenabschnitt 11 herange­ führt und auf diesem zunächst an das in Einbaulage tieferliegende, vom Verbindungs­ steg 15 abgewandte Ende der Platinenfläche 12 verläuft. Von diesem unteren Ende ist der Kältemittelkanal 13 wie bereits erwähnt mäanderartig nach oben an den dem Ver­ bindungssteg 15 zugewandten Endabschnitt der Platinenfläche 12 geführt, von wo er dann über den Verbindungssteg 15 einem zweiten, beispielsweise zur Kühlung eines Normalkühlfaches dienenden Platinenabschnittes 16 zugeführt ist. Nach seinem Zutritt zu dem Platinenabschnitt 16 ist dieser über dessen Platinenfläche 17 unmittelbar in den oberen, vom Platinenabschnitt 11 abgewandten Endabschnitt A übergeführt. Von diesem in Einbaulage der Verdampferplatine 10 in einem nicht dargestellten Kühlgerät obenliegenden Endabschnitt A verläuft, der Kältemittelkanal 13 mäanderartig über die verbleibende Restfläche B an das dem Platinenabschnitt 11 zugewandte Ende des Platinenabschnitts 16. Hier ist in den Kältemittelkanal 13 ein Sammler 18 geschaltet, von dessen abflußseitigem Ende aus der Kältemittelkanal 13 wieder in den oberen En­ dabschnitt A des Platinenabschnitts 11 übergeführt und von dort an eine auf dem bei­ de Platinenabschnitte 11 und 16 miteinander verbindenden Verbindungssteg 15 lie­ gende Ansaugstelle 19 herangeführt ist.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auch zur Ausbildung eines bei einer Kühl- und Gefrierkombination mit beispielsweise einem Drahtrohrverdampfer für das Gefrierfach und einem Platinenverdampfer für das Kühlfach einsetzbar. Hierbei ist der dem Kühlfach zugeordnete platinenartige Ver­ dampfer wiederum an seinem der Decke des Kühlfaches zugewandten Endabschnitts- bevorzugt gekühlt, um einer Temperaturschichtung innerhalb des Kühlfaches zumin­ dest weitestgehend entgegenzutreten und die aufgrund der spezifisch schwereren Kaltluft auftretende natürliche Konvektion zu unterstützen.

Claims (7)

1. Verdampferanordung zur Kühlung von in einem Kältegerät, wie einem Kühl­ schrank, einer Kühl- und Gefrierkombination oder dergleichen, angeordneten Kühlräumen, mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander ange­ ordneten, in einem Einkreiskältesystem liegenden Verdampfern, von welchen einer eine Kältemittel-Einspritzstelle aufweist, wobei die Verdampfer durch wenigstens einen Kältemittelkanal kältetechnisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (13) am Ende seines Verlaufes am Verdampfer (11) mit der Kältemittel-Einspritzstelle in einen Abschnitt (A) des zweiten Verdampfers (16) übergeführt ist, auf wel­ chem er den in Einbaulage dieses Verdampfers obenliegenden Endabschnitts zugeführt ist, welcher dem Bereich des von diesem Verdampfer (16) gekühl­ ten Kühlraumes zugeordnet ist und von diesem Bereich aus über den Restab­ schnitt (B) des zweiten Verdampfers (16) verläuft.

2. Verdampferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfer (11,16) eine unterschiedliche Kälteleistung aufweisen und daß der Kältemittelkanal (13) von dem mit der Einspritzstelle versehenen, eine hö­ here Kälteleistung aufweisenden Verdampfer (11) auf den in Einbaulage obenliegenden Endabschnitt (A) des zweiten, eine geringere Kälteleistung aufweisenden Verdampfers (16) übergeführt ist und von diesem Endabschnitt (A) aus über den verbleibenden Abschnitt (B) des Verdampfers (16) geringe­ rer Kälteleistung verläuft.

3. Verdampferanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferanordnung als Verdampferplatine (10) mit wenigstens zwei Platinenabschnitten (11, 16) unterschiedlicher Kälteleistung ausgeführt ist.

4. Verdampferanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Platinenabschnitt (11) höherer Kälteleistung der Kältemittelkanal (13) von dem Ende seiner Anordnung auf diesem Platinenabschnitt (11) zumindest in den Nahbereich des davon abgewandten Endabschnitts (A) des in Einbaulage der Verdampferanordnung höherliegendem Platinenabschnitts (16) geringerer Kälteleistung übergeführt ist, von wo er zumindest annähernd mäanderartig über die verbleibende Fläche (B) des Platinenabschnitts (16) geringerer Kälte­ leistung geführt ist.

5. Verdampferanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (13) am Platinenabschnitt (16) geringerer Kältelei­ stung an seinem den Platinenabschnitt (11) höherer Kälteleistung zugewand­ ten Endabschnitt einen in seinem Verlauf geschalteten Sammler (18) auf­ weist.

6. Verdampferanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (13) am Platinenabschnitt (16) geringerer Kältelei­ stung an dessen vom Platinenabschnitt (11) höherer Kälteleistung abgewand­ ten Endabschnitt (A) im Nahbereich einer dort angeordneten Absaugstelle (19) einen Sammler (18) aufweist.

7. Verdampferanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Platinenabschnitt (11) höherer Kälteleistung der Kältemittelkanal (13) vom Ende seiner Anordnung auf diesem Platinenabschnitt (11) zumindest in den Nahbereich des diesem Platinenabschnitt (11) zugewandten Endab­ schnitts des in Einbaulage der Verdampferanordnung tieferliegenden Plati­ nenabschnitts (16) geringerer Kälteleistung übergeführt ist, von wo er zumin­ dest annähernd mäanderartig über die verbleibende Fläche (B) des Platinen­ abschnitts (16) geringer Kälteleistung geführt ist.