DE2506750C2

DE2506750C2 - Kühlmöbel, insbesondere Zweitemperaturen-Kühlschrank

Info

Publication number: DE2506750C2
Application number: DE2506750A
Authority: DE
Inventors: Jürgen 7928 Giengen Ballarin
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1975-02-18
Publication date: 1985-01-31
Also published as: ATA366675A; IT1063747B; FR2301791A1; ES444466A1; SE7601769L; GB1480572A; DE2506750A1; JPS51107552A; AT333805B; US4007604A

Description

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 hintereinander geschaltete Verdampferabschnitte aufweist, von denen der erste einem kälteren Fach (Tiefkühlfach) und der zweite einem wärmeren Fach (Normalkühlfach) zugeordnet sind, 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.

Die Arbeitsweise und die Eigenart bekannter Kühlmöbel (DE-OS 22 16 482 und DE-PS 23 50 998, die auf die gleiche Anmelderin zurückgehen und die hier nicht erfindungswesentliche Regelungsvorgänge im Normalkühlfach und Tiefkühlfach näher beschreiben) beruht auf einer genau abgestimmten Kältemittelmenge, die beim Einschalten des Kompressoraggregats über das dem Tiefkühlfach zugeordnete Regelorgan nur den Verdampfer des Tiefkühlfachs füllt, wohingegen beim Einschalten des Kompressoraggregates in Abhängigkeit vom Regelorgan im Normalkühlfüch zusätzlich der Sammler beheizt wird, wodurch das Kältemittelvolumen im Kreislauf erhöht und damit flüssiges Kältemittel in den nachgeschalteten Verdampfer des Normalkühifachs 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 Verdampfern liegen muß. Es ist daher sehr schwierig, bei derartigen Kühlsystemen die sich aus den Toleranzen bei Verdampfen 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 unter Umständen um den Betrag schwanken kann, der üblicherweise an Kältemittelmenge notwendig ist, um das Kanalvolumen des nachgeschslteten 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 Lrfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmöbel der hier zugrunde liegenden Gattung durch eine einfache Maßnahme so zu verbessern, daß eine Beeinträchtigung der Funktion dieses Systems durch seine Füllungsempfindlichkeit infolge der unvermeidbaren Herstellungs- und Fertigungstoleranzen weitgehend ausgeschaltet ist

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein Abschnitt der Drosselkapillare in an sich bekannter Weise 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, wodurch vermieden wird, daß das Kältemittel in flüssiger 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 Längen in der Wärmeisolierung des Kühlmöbels verlegt sind.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs-

beispie! erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Zweitemperaturen-Kühlschrank, dessen von einem einzigen Kompressoraggregat betriebene Kältemaschine zwei hintereinandergeschaltete Verdampferabschnitte aufweist, in schematischer Darstellung von der Seile gesehen und

Fig.2 die beiden Verdampferabschnitte und deren Kältemittelleitungen in vereinfachter raumbildlicher Darstellung.

Ein in d?r F i g. 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.

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. Das dem Normalkühlfach 14 angeordnete Regelorgan schaltet gleichzeitig mit dem Kompressor-Stromkreis das Heizelement 24 an dem am Anfang der Kapillare 22 gelegenen Kältemittelsammler 23, so daß der im Kältemittelsammler 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 nacn dem durch das Rcgelorgan im Normalkühlfach 14 ausgelösten 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 für dessen Regelorgan erreicht, so schaltet dieses den hierüber gesteuerten, das Heizelement 24 enthaltenden Stromkreis des Kompressors 15 ab. Sofern hierbei der Stromkre^:s des Kompressors 15 über ein dem Tiefkühlfach zugeordnetes Regelorgan noch geschlossen ist oder geschlossen wird (entsprechend der Regelung eines analogen Kühlmöbels gemäß der DE-PS 23 50 998), verdampft das ι estliche flüssige Kältemittel im Verdampferabschnitt 18, wobei sich der Kältemittelsammler 23 wieder mit flüssigem Kältemittel füllt, 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 der 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 Verdampfabschnitt 17 in die Verbindungsleitung 19 eintretende Kältemittel durch Wärmeaustausch zwischen der Kapillare und der Verbindungsleitung 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 dieser 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 Kanäle des Kanalsystems in dem dem Tiefkühlfach 13 zugeordneten ersten Verdampferabschnitt 17 und/oder eine Vergrößerung des im Kältemittelsammler 23 gespeicherten Kältemittelvolumens geschehen.

Sollte bei ungünstigen Füllungsverhältnissen im Kältekreislauf infolge der durch die Beheizung des Kältemittelsammlers 23 ausgetriebene Kältemittelmenge und Minustoleranzen im Volumen der Kältemitielkanäle beider Verdampferabschnitte eine Überflutung im zweiten Verdampferabschnitt 18 auftreten, wird diese problemlos durch einen dem zweiten Verdampferabschnitt t8 nachgeschalteten Abscheider in Form eines Waffelmuster ausgeführten Dampfdomes aufgefangen.

b5 Da 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 wie möglich in die Wärmeisolation des Gehäuses 11 verlegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kahlmöbel, 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 nach einem kälteren Fach (Tiefkühlfach) und der zweite einem wärmeren Fach (Normalkühlfach) zugeordnet sind, ferner mit einem den Kompressor in Abhängigkeit von der Temperatur im wärmeren Fach intermittierend schaltenden Regelorgan, welches gleichzeitig mit dem Koinpressoi -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, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt der Drosselkapillare (22) in an sich bekannter Weise 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 (22) innerhalb der die beiden Verdampferabschnitte (17,18) verbindenden Kältemittelleitung (19) verlegt ist

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 Längen in der Wärmeisolierung des Kühlmöbels (11) verlegt sind.