DE2506750A1 - Kuehlmoebel, insbesondere zweitemperaturen-kuehlschrank - Google Patents
Kuehlmoebel, insbesondere zweitemperaturen-kuehlschrankInfo
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Description
Kühlmöbel, insbesondere Zweitemperaturen-Kühlschrank
Die Erfindung betrifft ein Kühlmöbel, insbesondere einen Zweitemperaturen-Kühlschrank, mit einem wärmeisolierten
Gehäuse und einer von einem einzigen Kompressoraggregat betriebenen Kältemaschine, deren mit einem Verflüssiger
einer Drosselkapillare sowie mit Kältemittelleitungen ausgestatteter Kältekreislauf wenigstens zwei im Strömungsweg des Kältemittels hintereinandergeschaltete Verdampferabschnitte
aufweist, von denen der erste einem kälteren Fach (Tiefkühlfach) und der zweite einem wärmeren Fach
(Normalkühlfach) zugeordnet ist, ferner mit einem den
Kompressor in Abhängigkeit von der Temperatur im wärmeren Fach intermittierend schaltenden Regelorgan, welches
gleichzeitig mit dem Kompressor-Stromkreis ein Heizelement für einen der Drosselkapillare vorgeschalteten
Kältemittelsammler schaltet, aus welchem bei eingeschalteter Heizung flüssiges Kältemittel ausgetrieben
wird und dabei.den zweiten Verdampferabschnitt füllt.
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- 2 - TZP 75/413
Die Arbeitsweise und die Eigenart bekannter Kühlmöbel der eingangs näher beschriebenen Art beruht auf einer genau
abgestimmten Kältemittelmenge, die im einen Fall nur den Verdampfer des Tiefkühlfachs füllt und im anderen Fall,
beim Einschalten des in Abhängigkeit von der Temperatur vom Normalkühlfach gesteuerten Kompressoraggregats, durch
Beheizen des Sammlers zusätzlich in den nachgeschalteten Verdampfer des Normalkühlfachs ausgetrieben wird.
Hierbei hat sich gezeigt, daß ein solches System sehr füllungsempfindlich reagiert, da die Füllgrenze im ersten
Fall (nur der Verdampfer des Tiefkühlfachs ist mit flüssigem Kältemittel gefüllt, der des Normalkühlfachs dagegen
nicht) genau zwischen beiden Verdampfer liegen muß. Es ist daher sehr schwierig, bei derartigen Kühlsystemen die sich
aus den Toleranzen bei Verdampfern und Kältemittelleitungen ergebenden Unterschiede der Füllmenge auszugleichen.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Verdampfer walzgeschweißte Platinen verwandt werden, bei denen aufgrund der
üblichen Herstellungstoleranzen allein der Unterschied des Kanalvolumens u. U. um den Betrag schwanken kann, der üblicherweise
an Kältemittelmenge notwendig ist, um das Kanalvolumen des nachgeschalteten Verdampfers im Normalkühlfach
zu füllen. Aufgrund dieser, sich bei der Herstellung ergebenden Toleranzen ist eine sichere Funktion serienmäßig gefertigter
Kühlmöbel der genannten Art nur unter Einsatz eines erheblichen kostensteigernden Aufwandes zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beeinträchtigung der Funktion dieses Systems infolge der unvermeidbaren Herstellungs-
und Fertigungstoleranzen weitgehend auszuschalten.
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- 3 - TZP 75/413
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein Abschnitt der Drosselkapillare
mit der den ersten mit dem zweiten Verdampferabschnitt verbindenden
Kältemittelleitung in wärmeleitendem Kontakt steht
Aufgrund des Wärmeaustausche zwischen dem Kapillarrohr und der die beiden hintereinandergeschalteten Verdampferabschnitte
verbindenden Kältemittelleitung wird bei stillstehendem Kompressoraggregat aus dem Verdampfer des Tiefkühlfachs
als Flüssigkeit oder Naßdampf nachströmendes, überschüssiges Kältemittel erwärmt und verdampft und so
vermieden, daß das Kältemittel in dieser Form in den dem Normalkühlfach zugeordneten Verdampferabschnitt gelangt
und dort eine unerwünscht tiefe Absenkung der Temperatur hervorruft.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die Drosselkapillare
innerhalb der die beiden Verdampferabschnitte verbindenden Kältemittelleitung verlegt ist.
Auf diese Weise findet ein besonders intensiver Wärmeaustausch zwischen der Drosselkapillare und dem in der Kältemittelleitung
geführten Kältemittel statt.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung wird darin gesehen, daß die die beiden Verdampferabschnitte
verbindende Kältemittelleitung mit der Drosselkapillare zum überwiegenden Teil ihrer Länge in der Wärmeisolierung
des Kühlmöbels verlegt ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit einem in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
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- 4 - TZP 75/413
Fig. 1 einen Zweitemperaturen-Kühlschrank, dessen von einem einzigen Kompressoraggregat betriebene
Kältemaschine zwei hintereinandergeschaltete Verdampferabschnitte aufweist, in schematischer
Darstellung von der Seite gesehen und
Fig. 2 die beiden Verdampferabschnitte und deren Kältemittelleitungen
in vereinfachter raumbildlicher Darstellung.
Ein in der Fig. 1 mit 10 bezeichneter Zweitemperaturen-Kühlschrank
ist mit einem wärmeisolierten Gehäuse 11 ausgestattet, in welchem durch je eine besondere Tür 12 bzw. 12' zugänglich
ein Tiefkühlfach 13 und ein Normalkühlfach 14 übereinander angeordnet
sind. Der Zweitemperaturen-Kühlschrank 10 weist eine von nur einem einzigen Kompressoraggregat 15 betriebene Kältemaschine
16 mit zwei im Strömungsweg des Kältemittels hintereinandergeschalteten Verdampferabschnitten 17 und 18 auf.
Von den beiden Verdampferabschnitten ist der mit 17 bezeichnete dem Tiefkühlfach 13 und der mit 18 bezeichnete dem Normalkühlfach
14 zugeordnet. Beide Verdampferabschnitte sind untereinander
durch eine Verbindungsleitung 19 verbunden.
Die Kältemaschine 16 weist ferner eine den zweiten Verdampferabschnitt
18 mit dem Kompressoraggregat 15 verbindende Saugleitung 20, einen Kondensator 21 sowie eine als Drosselorgan
dienende Kapillare 22 auf. Zwischen dem Kondensator 21 und dem Anfang der Kapillare 22 ist ein Kältemittelsammler 23 angeschlossen,
der mit einem Heizelement 24 ausgestattet ist. Das Volumen des Kältemittelsammlers 23 entspricht dem Volumen des
Kanalsystems in dem dem Normalkühlfach 14 zugeordneten Verdampferabschnitt 18. Das Heizelement 24 wird - wie nachfolgend
beschrieben werden wird - in Abhängigkeit von der Temperatur im Normalkühlfach 14 gleichzeitig mit dem Kompressor-Stromkreis
eingeschaltet·..
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- 5 - TZP 75/413
Die Kapillare 22 steht mit einem erheblichen Abschnitt ihrer vollen Länge mit der die beiden Verdampferabschnitte 17 und
18 verbindenden Verbindungsleitung 19 in gutem wärmeleitendem Kontakt. Dieser kann dadurch hergestellt werden, daß die
Kapillare, wie in Fig. 1 angedeutet, um die Verbindungsleitung
19 herumgewickelt ist, oder, wie aus der Fig. 2 hervorgeht, mit ihrem an den Verdampferabschnitt 17 angeschlossenen Abschnitt
innerhalb der die beiden Verdampferabschnitte 17 und 18 verbindenden Verbindungsleitung 19 verlegt ist.
Bei der beschriebenen Anordnung wird der Kompressor 15 in Abhängigkeit
von der Temperatur im Normalkühlfach 14 durch ein
nicht dargestelltes Regelorgan intermittierend geschaltet. Dieses Regelorgan schaltet gleichzeitig mit dem Kompressor-Stromkreis
das Heizelement 24 an dem am Anfang der Kapillare 22 gelegenen Kältemittel-Sammler 23, so daß der im Kältemittel-Sammler
23 beim Anlauf des Kompressors 15 durch Wärmezufuhr hervorgerufene Druckanstieg das in diesem gespeicherte
flüssige Kältemittel nahezu augenblicklich in den Kältemittelkreislauf austreibt. Hierdurch wird der dem Normalkühlfach 14
zugeordnete zweite Verdampferabschnitt 18 binnen kurzer Frist mit flüssigem Kältemittel gefüllt, wodurch kurz nach dem Einschalten
des Kompressors 15 am Verdampferabschnitt 18 die volle Kälteleistung zur Verfügung steht. Ist bei der hierauf erfolgenden
Temperaturabsenkung im Normalkühlfach 14 der untere Schaltpunkt des Regelorganes erreicht, so schaltet dieses und unterbricht
dadurch den Stromkreis des Kompressors 15 ebenso wie den des Heizelementes 24. Während nunmehr das flüssige Kältemittel
im Verdampferabschnitt 18 verdampft, füllt sich der Kältemittel-Sammler 23 wieder mit flüssigem Kältemittel, bis er, nach dem
restlosen Verdampfen des flüssigen Kältemittels im Verdampfer 18, seinen normalen Füllstand erreicht hat. Der Verdampferabschnitt
18 erwärmt sich nunmehr durch Wärmeaufnahme, wobei zunächst
seine Temperatur über den Gefrierpunkt ansteigt und dabei der
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bei der vorausgegangenen Kühlperiode auf der Oberfläche des Verdampfers 18 gebildete Reifansatz abtaut. Das dabei entstehende
Tauwasser wird nach außen aus dem Gehäuse 11 abgeführt. Wird im Verlaufe des weiteren Temperaturanstiegs
im Normalkühlfach 14 der obere Einschaltpunkt des Regelorgans erreicht, so wird durch erneutes Einschalten des
Kompressors und des Heizelementes 24 ein neuer Kühlzyklus in Gang gesetzt.
Bei dem beschriebenen System ist die Kapillare 22 - entgegen der sonst üblichen Führung im Saugrohr - in gut wärmeleitendem Kontakt mit der den ersten Verdampferabschnitt 17
mit dem zweiten Verdampferabschnitt 18 verbindenden Verbindungsleitung 19 verlegt. Diese besondere Verlegung dient dem Zweck,
Toleranzen im Kanalvolumen der als walzgeschweißte Platinen hergestellten Verdampferplatten 17 und 18 auszugleichen und
dadurch die eingangs erwähnte Füllungsempfindlichkeit dieses Systems zu beheben. Dies geschieht in der Weise, daß bei einer
Überfüllung des dem Gefrierfach 13 zugeordneten ersten Verdampferabschnitts 17 das überschüssige flüssige oder in Form
von Naßdampf aus diesem Verdampferabschnitt 17 in die Verbindungsleitung 19 eintretende Kältemittel durch Wärmeaustausch
zwischen der Kapillare und der Verbindungsieitung 19 aufgeheizt wird, so daß es dem nachgeschalteten zweiten Verdampferabschnitt
18 keine Wärmeenergie entzieht.
Die Wärmetauschstrecke ist so dimensioniert, daß die im extremen Toleranzfall überströmende Kältemittelmenge erwärmt
wird. Die infolge der hierauf zurückzuführenden Wärmezufuhr im Tiefkühlfach 13 eintretende Leistungsverschlechterung
bleibt jedoch in engen Grenzen. Sie kann, falls erforderlich, durch übliche konstruktive Maßnahmen kompensiert werden. Dies
kann beispielsweise durch eine dichtere Anordnung der einzelnen
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Kanäle des Kanalsystems in dem dem Tiefkühlfach 13 zugeordneten ersten Verdampferabschnitt 17 und/oder eine Vergrößerung
des im Kältemittel-Sammler 23 gespeicherten Kältemittelvolumens geschehen.
Toleranzen in der durch die Beheizung des Kältemittel-Sammlers 23 ausgetriebenen Kältemittelmenge und dem Volumen
der Kältemittelkanäle im ersten Verdampferabschnitt 17 werden
problemlos durch einen dem zweiten Verdampferabschnitt 18 nachgeschalteten Abscheider in Form eines als Waffelmuster
ausgeführten Dampfdomes aufgefangen.
Da es im Falle der Mindestfüllung des Systems vorkommen kann, daß in der von der Verbindungsleitung 19 gebildeten Wärmeaustauschzone
kein Kältemittel in flüssiger Form oder als Naßdampf vorhanden ist, kann die über die Kapillare 22 zugeführte
Wärme bei Verlegung der Verbindungsleitung 19 im Tiefkühlfach
13 die Gefriertemperatur in diesem Tiefkühlfach geringfügig beeinflussen. Dies wird jedoch vermieden, wenn die
Austauschstrecke soweit als möglich in die Wärmeisolation des
Gehäuses 11 verlegt wird.
3 Ansprüche
2 Figuren
2 Figuren
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Claims (3)
- - 8 - TZP 75/413Ansprücheil./Kühlmöbel, insbesondere Zweitemperaturen-Kühlschrank, mit einem wärmeisolierten Gehäuse und einer von einem einzigen Kompressoraggregat betriebenen Kältemaschine, deren mit einem Verflüssiger, einer Drosselkapillare sowie mit Kältemittelleitungen ausgestatteter Kältekreislauf wenigstens zwei im Strömungsweg des Kältemittels hintereinandergeschaltete Verdampferabschnitte aufweist, von denen der erste einem kälteren Fach (Tiefkühlfach) und der zweite einem wärmeren Fach (Normalkühlfach) zugeordnet ist, ferner mit einem den Kompressor in Abhängigkeit von der Temperatur im wärmeren Fach intermittierend schaltenden Regelorgan, welches gleichzeitig mit dem Kompressor-Stromkreis ein Heizelement für einen der Drosselkapillare vorgeschalteten Kältemittel-Sammler schaltet, aus welchem bei eingeschalteter Heizung flüssiges Kältemittel ausgetrieben wird und dabei den zweiten Verdampferabschnitt füllt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt der Drosselkapillare (22) mit der den ersten (17) mit dem zweiten Verdampferabschnitt (18) verbindenden Kältemittelleitung (19) in wärmeleitendem Kontakt steht.
- 2. Kühlmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkapillare innerhalb der die beiden Verdampferabschnitte verbindenden Kältemittelleitung verlegt ist.609835/0565- 9 - TZP 75/413
- 3. Kühlmöbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Verdampferabschnitte (17, 18) verbindende Kältemittelleitung (19) mit der Drosselkapillare (22) zum überwiegenden Teil ihrer Länge in der Wärmeisolierung des Kühlmöbels (11) verlegt ist. ,609835/0565Leersei te
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