DE2203728A1 - Kühlmöbel mit Kühlfächern unterschiedlicher Temperatur, insbesondere Zweitemperatur-Haushaltkühlschrank - Google Patents

Kühlmöbel mit Kühlfächern unterschiedlicher Temperatur, insbesondere Zweitemperatur-Haushaltkühlschrank

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DE2203728A1 DE19722203728 DE2203728A DE2203728A1 DE 2203728 A1 DE2203728 A1 DE 2203728A1 DE 19722203728 DE19722203728 DE 19722203728 DE 2203728 A DE2203728 A DE 2203728A DE 2203728 A1 DE2203728 A1 DE 2203728A1
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Klaus Dipl.-Ing. χ 9360 Zschopau; Lorenz Axel Dr.-Ing. χ 9000 Karl-Marx-Stadt Meutzner
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VEB Monsator Haushaltgroßgerätekombinat Schwarzenberg Betrieb DKK Scharfenstein, χ 9366 Scharfenstein
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Description

Kühlmöbel mit Kühlfächern unterschiedlicher Temperatur, insbesondere Zweitemperatur-Haushaltkühlschrank.
Die Erfindung betrifft ein Kühlmöbel mit Kühlfächern unterschiedlicher Temperatur, insbesondere einen. Zweitemperatur-Haushaltkühlschrank, der nach dem Kompressionskälteprinzip arbeitet und in jedem Kühlfach einen Verdampfer besitzt.
An Zweitemperatur-Haushaltkühlschränke wird die .Forderung gestellt, daß sie im Nornalkühlfach regelbare Temperaturen zwischen O und 5 0C und im Tiefkühlfach solche von -18 O und. tiefer für eine mittel- bzw. langfristige Aufbewahrung von Tiefkühlgut aufweisen. Um das Austrocknen des Kühlgutes gering zu halten, werden dabei im Normalkühlfach hohe r*- tive Luftfeuchten gefordert.
3s sind Haushaltkühlschränke mit einem Verdampfer bekannt, bei denen dieser Verdampfer im Tiefkühlfach untergebracht ist oder das Tiefkühlfach selbst darstellt und daa Kormalkühlfach mit Hilfe verstellbarer Klappen, oder Durchbrücne mit kühlt.
Ferner sind Haushaltkühlschränke mit zwei hintereinander angeordneten Verdampfern bekannt, bei denen der nachgeschaltete Noraialkühlf achver dampf er teilweise überhitzt arbeitet und damit eine geringfügig höhere mittlere Temperatur als der Tiefkühlfachverdampfer annimmt.
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Zur Erzielung von zwei Verdan^fungstemperaturen ist außerdem die Verwendung von zwei Kapillaren bekannt, wobei die erste Kapillare das Kältemittel zunächst auf den Druck im Normalkühlfaohverdampfer und die sich hieran anschließende zweite Kapillare auf das tiefere Druekniveau aea Tiefkühlfachverdampfera entspannt.
Weiterhin ist die Verwendung parallel ^esctulteter Verdaiapfe'r bekannt. Et Hilfe zweier unterschiedlich langer Sapillieren werden die beiden Verdampfungatemperaturen und -drucke erzielt. Die Reduzierung des höheren druckes im Koriaalküiilfaohverdampfer auf den Druck im Tiefkühlfachverdampfer übernijimt eine dritte Kapillare, ilit Hilfe einer elektrischen Beheizung der Kapillare vor dem Noriaalkühlf ach verdampf er wiru diese durch Dampfbildung zeitweilig undurchlässig und auf diese Weise eine unzulässig große Temperaturabsenkung im Normal— kühlfach unterbunden.
Bekannt sind auch Haushaitkiihlschränkβ mit zwei Verdainpfungstemperaturen, die mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Verdichtern betrieben werden.
Dem angeführten Stand der Technik haften allgemein die Mängel an, daß die verschiedenen Temperaturen in den beiden Kühlfächern eines Zweitemperatur-Haushaltkühlachrankes nur mit einem verhältnismäßig großen Kegel-, Snergie- und Apparateaufwand realisiert werden können, die automatische Abtauung des Verdampfers, der das Hormalkühlfach kühlt, nicht oder nur mit zusätzlichen Bauteilen möglich wird und die Luft und damit das Kühlgut im Normalkühlfaob zu sehr austrocknen· Bei Verwendung eines reinen Stoffes als Kältemittel stellt sich der Saugdruck des Verdichters entsprechend der tiefsten Verdampfungetemperatur ein. Unabhängig davon, ob die gesamte Kälteleistung (bei einmaliger Entspannung) oder nur der Anteil des Tieftemperaturverdampfers (bei zweimaliger Entspannung) bei dieser tiefen Temperatur bereitgestellt wird, tritt bei allen bekanntem Ausführungen infolge des notwendigen hohen Druokverhältnisie« des Verdichterβ ein thermodvnamlscher Verlust ein. Bei Ausrüstung des IUhIsehrankes mit nur einem
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Verdampfer werden die Luft und das Kühlgut infolge der tiefen VerdampfungBtemperatur im Horiaalkühlfach stark getrocknet, so daß der Verdampfer viel Eis ansetzt. Eine automatische adtauung ist bei Kühlung durch freie Konvektion wegen der Anordnung des Verdampfers innerhalb des Kühlraumee, wegen der tiefen Verdampfungstemperatur und wegen dee eingelagerten Tiefkühlgutes unmöglioh.
Bei Aufspaltung in zwei hintereinander geschaltete Verdampfer "wird die Äbtauung d.es Norinalkühlfachverdampf ers in der Stillstandaphase des Verdichters meist unter Zuhilfenahme einer elektrischen Abtauheizung möglich und dadurch die relative Luftfeuchtigkeit iia Kormalkühlf ach erhöht. Schaltungen mit zwei Vex'dampfungateißperaturen verbessern die Abtau- und Luf tf euchti gkei tsver hältnis se im KoriuaUcuhlfach weiter, komplizieren'aber den Kältesatz und bringen zusätzliche Regelprobleme.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, ohne zusätzlichen Regel- und Energieaufwand den genannten thermodynamischen Verlust oei Zweitemperatur-H&ushaltkühlschränken zu vermindern und die Verdampfungstemperaturen besser den geforaerten JLühlfaohtemperaturen anzupassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung nur eines Drosselorgan (kapillare) den Unterschied zwischen j.un beiden laittieren Verdampfungstemperaturen des liefkühl- und das Iiornalkühlfaches zu gewährleisten.
^rfinuungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß anstelle eines reinen Stoffes als Ealteiaittel ein niehtazeotropes *e~ niisch aus R 13 B 1 (Trifluormonobromiaethan) und R 114 (Tetrafluor dichloräthan), aus R 13 B 1 und R 12 J3 1 (Difluormonobromaoiiochlormetaan) aus E 12 (Bifluordichlormethan) und K (Trifluortricnloräthan) , aus Ή 22 (Difluormonoohlormethan) . und E 113, aus R 12 und R 114 3 2 (Tetrafluordibromäthan), aus R 22 und H 114 B 2, aus R 115 (Pentafluormonoohloräthan)
BAD QRKälNAl.
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mid R 113, aas H 115 una K 114 J 2, «.us a. 13 (i'rifluor~icno- , chlormethan) und R 12, aus Ii 13 und Rü 318 (perfiuorzjklobutan), ana R 13 und R 12 B 1 , aus h 13 unu. ή 1i4,aUü it 3 1 u id KG 316, aus Ii 22 und ^.G 318, aus R 22 und it 12 ^ 1 , aus R 22 und R 114, aus R 22 und R 216 (Kexafluorlichlorpropan), aus R 115 und RO 31Q, α as λ 115 und R 12 xs 1, aus Ii 115 und R 114, aus R 115 und R 216 oaer aas K 12 aal verwendet wird»
Zur Anpassung der mittleren Verdampfung temperatur en an uie gewünschten Kühl fach tempera tür en, zur arzielun/j ^eeign^ter oaugdrücke (um 1 at abs.) und zulässiger VerflüssigungSv*r"u.ol:9 sind die genannten niohtazeotropen Kaltemittelgemische in folgenden Konzentrationen in aeia Jialte^ata der Z«veitempera.tur Rausbaltkühlschränke einzufallen ( ^ bedeutet den waastanteil der erstgenannten tiefersiedenaen Komponente im tf R 13 B 1/ü 114 £ = 0,2 bis 0,5 kg A S
R 13 B 1/R 12 B 1 J = 0,2 bis C, 4 b/kg
R 12/R 113 J = C,65 bis 0,y kf/kg
R 22/R 113 f = 0,7 bis 0,9 kg/kg
R 12/R 114 3 2 ^ - ü,7 bis 0,9 ks/kg
R 22/R 114 B 2 ^= 0,7 bis 0,9 kg/kg
R 115/R 113 ^= 0,7 üis 0,9 kg/kg
R 115/R 114 B 2 ^= 0,7 bis 0,9 kg/kg
R 13/R 12 _ J= 0,05'bis 0,1 kg/kg
R 13/RG 318 |? = 0,05 bis 0,15 kg/kg
R 13/R 12 B 1 ψ= 0,05 bis 0,15 kg/kg
R 13/R 114 ^ = 0,05 bis 0,15 kg/kg
R 13 B 1 /RG 318 J » 0,15 bis 0,35 KgAg
R 22/RO 318 · i» * 0,3 bis 0,6 kg/kg
R 22/R 12 B 1 <£= 0,3 bis.0,6 kg/kg
R 22/R 114 f = 0,3 bis 0,6 kg/kg
R 22/a 216 f= 0,5 bis 0,8 Kg/kg
R 115/RC 318 ^= 0,5 bis 0,7 kg/kg
R 115/R 12 B 1 £= 0,5 bis 0,8 kg/kg
R 115/R 114 γ* D,55 bia 0,8 kg/kg
R 115/R 216 £S 0,7 biß 0,9 kg/kg
R 12/R 216 £= o,8 bia 0,95 kg/kg
BAD OFUGINAL
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Die Wahl der genauen Gemischkonzentration hängt im jeweiligen Anwendungsfall weiterhin ab von dem zur Verfugung stehenden Verdiohterhubvolumen, der Löslichkeit der beiden Kältemittelkomponenten im Kaltemaschinenol, dem Isolierwert der Kühlfachisolierungen und dem Bereich der Umgebungstemperatur· Das im Droä sei organ entspannte Kälteiaittelgemisc.h. beginnt am Eingang in den Tiefkühlfachverdampfer bei einer von Verdampfungsdruck und Oemiaohkonzantration abhängigen tiefen temperatur au verdampfen, iüt fortlaufender Wärmezufuhr und Verdampfung steigt seine Temperatur infolge ständiger Änderung der Gemischzusammensetzung an, so daß es diesen Verdampfer 'iflit einer höheren Temperatur verläßt, ohne daß alle flüssig»* keit verdampft wurde.' Das Naßdampfgemisoh tritt.mit dieser Temperatur in den N or iualkühlf aohverdampfer ein, wo der Temperaturanstieg bei weiterer närmeaufnahme fortgesetzt wird. Das Kaltemittelgemisch verläßt den NormalkUhlfaohverdampfer liii't einer etwas geringeren Temperatur, als sie im Normalkühlfach herrscht, und ist vollständig verdampft.-Unter Vernachlässigung der Beeinflussung durch das Zältemaschinenöl hat der Gemischaampf die gleiche Konzentration «vie das flüssige Gemisch vor der Drosselung. 3s wird nun vom Verdichter abgesaugt, komprimiert und in den Verflüssiger gedrückt, wo es während der Verflüssigung bei sich ändernder Zusammensetzung einen Temperaturbereich durchläuft, um danach wieder mit Ausgangskonzentration JUi das Drosselorgan einzutreten. ;
Die Vorteile dieser Erfindung bestehen darin, mit einem einfachen Kältekreislauf einen Sweitjfmperatur-HaushaltiEÜhlBchrank zu verwirklichen, der im Tiefkühlfach eine Temperatur von -18 0O und tiefer erreicht, im Hörmalkühlfaoh die Möglichkeit der automatischen Abtauung dee Jlaifmalkühlfaohverdaiöpjfere während der Stilletandsphaae des Verdichters ohne Hilfeenergie ermöglichet, eine hohe relative Luftfeuchtigkeit und eine geringere Leistung β aufnahme auf (Jruirid thermodynamiaoh günßtigerer Verhältnisse bezüglich der Temperaturdifferenzen an den Verdampfern und am Verflüssiger aufweist·
BAD ORIGINAL
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Die Erfindung eoll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Der Kältesatz, eines Zweitemperatur-Haushaltkühlschrankes, bestehend 'aus dem Verdichter, dem Verflüssiger, den beiden Verdampfern, der Droseelkapillare und dem Filtertrockner soll mit dem erfindungsgemäßen, niehtazeotropen Kaltemittelgemiseh R 12/R 113 ittit einer Konzentration der tiefersiedenden Korn-. ponente R 12 von « 0,85 kg/kg arbeiten. Bei einem Verdampf ungsdruok von 1 at aba. kann dem theoretisch erstellten Temperatur-Konzentrations-Diagraiam für R 12/R 113 eine temperatur am Beginn der Verdampfung von -28 °0 und am Bnde der Verdampfung von 0 0U entnommen werden. Sieht man von Verlusten bei der Drosselung ab und nimmt ferner an, daß auf das Tiefkühlfach 1/4· und auf das Normalkohlfaeh 3/4 der insgesamt abzuführenden Wärmemenge entfällt, so wird das verdampfenae Kältemittelgemisoh den Ti of kühlfachverdampf er mit etwa -21 0O verläseen und in den Normalkühlfachverdampfer eintreten«
Geht man von den gewünschten Kühlfach temperatur en -18 0J und 4 0O aus, betragen die mittleren Temperaturdifferenzen 6,5 grd im Tiefkühlfach und 14,5 grd im Bormalkühlfach, wird dagegen nur das reine Kältemittel B. 12 eingesetzt, müßte dieses zur Erzielung gleicher Tiefkühlfachtemperaturen mit -24,5 0Q verdampfen, wodurch die mittlere Temperaturdifferenz im Normal kühlfach unter Vernachlässigung einer gewissen überhitzung auf 28,5 grd ansteigen würde. Analoge Verhältnisse stellen sieh «α Verflüssiger ein. Die geringeren mittleren Temperaturdifferenzen bei Verwendung des nichtazeotropen Kältemittelgemisches R 12/ R 113 gegenüber reinem ß 12 machen den genannten thermodynamisch en Verteil deutlich* Außerdem wird begreiflich, daß der kleinere Unterschied zwischen Baum- und Verdampfung8temperatür im Normalkühlfach das Abtauen des Hormalkühlfachverdampfers während der Still-Standsphase des Verdichters besser garantiert und die Kühlraumluft und damit die Uahrungsaittel weniger austrocknen.
BAD ORIGINAL 209840/0967

Claims (1)

Patentansprüche
1. Kühlmöbel mit Kühlfächern unterschiedlicher 2emperaturt insbescndere Zweitemperatur-Haushaltkühlschrank, der mit einem niohtazeotropen Kältemitte!gemisch nach dem Kompressionskälteprinzip arbeitet, nur ein Drosselorgan und in jedem Ilühliach einen Verdampfer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines reinen Stoffes als Kältemittel ein nicht« azeotropes Geirisch aus R "J& B 1 und R 114, aus R 12 B 1 und 11 12 3 1, aus R 12 und h 113, aus R 22 und R 113, aus R 12 una Ii 114 B 2, aus R 22 und H 114 B 2, aus R 115 und. Ii 113, aus H 115 und rl 114 B 2, aus Ii 13 und R 12, aus R 13 und 20 31β, aua R 13 und R 12 B 1, aus R 13 und R 114, aus R 13 B 1 uiid RC 313, aus R 22 und RO 318, aas Ii 22 und R 12 B 1, aus R 22 una R 114, aus R 22 und R. 21 6, aus R 115 und RG 318, aus R 115 una R 12 3 1, aus it 115 una A 114, aus R 115 und Γ. 216 oaer aus it 12 und R 216 verwendet wird.
ei. HühLuöbel ^it Kühlfächern unterschieülicher Temperatur naoh Anspruch 1 , dadurch eie-cennseichnet, aaß die G-emiseh-Lonzentration zur Anpassung aer mittleren Verdampfungste^peraturen an aie gewünschten Kühlfachtemperaturen und zum Anbleich an aas vorhandene Verdichterhubvolumen, an die unterscMedliche Öllöalichlceit der beiden Kältemittelkomponenten,* an den Isolierwert der Kühlfach isolier ungen und den Bereich der Umgebungstemperatur
bei υ 13 B 1/R 114- zwischen 0,2 und 0,5 kg/kg,
bei R 13 B 1/E 12 B 1 zwischen 0,2 und 0,4 kg/kg,
bei R 12/R 113 zwischen 0,65 und 0,9 kg/kg,
bei R 22/R 113 zwischen 0,7 und 0,9 kg/kg*
bei R 12/R 114 B 2 zwischen 0,7 und 0,9 "kg/kg,
oei R 22/R 114 B 2. zwischen 0,7 und 0,9 kg/kg,
bei R 115/R 113 zwischen 0,7 und 0,9 kg/kg, ·
bei R 115/R 114 B 2 swischenO,7 und 0*9 kg/kg,
bei R 13/R 12 ' zwischen 0,05 und 0,1 kg/kg,
bei R 13/RO 318 ' zwischen 0,05 und 0,15 kg/kg,·
2098A0/0967 "' ^ .
bei R 13/H 12 B 1 zwischen C,O5 und 0,15 kg/kg,
bti. R 13/R 114 zwischen 0,05 und 0,15 kg/kg,
bei R 13 3 1/nC 3316 zwischen 0,15 und 0,35 kg/kg,
bei R 22/RC 318 .zwischen 0', 3 und 0»6 kg/kg,
-bei R 22/R 12 B 1 zwiaohen O4 3 und 0,6 kg/kg,
bei S 22/R 114 " zwischen 0,3 und 0,6 kg/kg,
bei δ 22/R 216 zwischen 0,5 und Q>8 kg/kg,
bei H 1T5/RC 318 zwisohen 0,5 und 0,7 kg/kg,
bei RJ15/R 12 3 1 zwischen 0,5 und 0,6 kg/kg,'
bei Ά 115/R 114 ' zwischen 0,55 und 0,8 kg/kg,
bei R 115/R 216 zwischen 0,7 und 0,9 kg/kg,
bei R 12/R 216 zwischen 0,8 und 0,95 kg/kg, der tiafersiadendan Komponente ausgewählt wird.
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