DE2800210C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für
Haushaltkältegeräte gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs.
Für Zweitemperatur-Kältegeräte entsprechend des
Anwendungsgebietes bestehen große Schwierigkeiten, die
geforderten Bedingungen vor allem im
Umgebungstemperaturbereich von 16°C und 32°C ohne größeren
Regelaufwand, der Verwendung von Speichermassen oder unter
Anwendung von Zusatzheizungen einzuhalten.
Ein bekanntes Verfahren zur Regelung von Kältegeräten im
eingangs genannten Sinne ist der DE-OS 23 50 998,
bekannt gemacht.
Im Bedarfsfall wird flüssiges Kältemittel mittels einer
elektrischen Heizung aus einem Sammelbehälter in den der
wärmeren Zone zugeordneten Verdampfer
(Normalkühlfach-Verdampfer) ausgetrieben, wobei zur
Regelung unbedingt zwei Temperaturregler erforderlich sind.
Außer dem erhöhten Regelaufwand ist auch durch die sich in
jeder Einschaltperiode des Temperaturreglers im wärmeren
Fach im Betrieb befindliche Heizung des Sammelbehälters ein
höherer Energieverbrauch zu verzeichnen.
Einen weiteren Nachteil stellte die Störanfälligkeit einer
elektrischen Heizung dar, die von Zusatzkontakten des
Temperaturreglers gesteuert wird. Dieses genannte
Regelverfahren ist nur mit einem Zusatzbauteil, welches den
überlasteten Anlauf verhindert, ohne Störungen anwendbar
(DE-OS 24 33 331).
In der US-PS 25 10 881 werden die Nachteile einer elektrischen
Heizung zum Austreiben von Kältemittel aus Sammelbehältern
vermieden, jedoch entspricht diese Erfindung nicht dem
Anwendungsgebiet und hat eine andere Aufgabe. Mittels eines
wechselseitig beheizten und gekühlten Sammelbehälters wird
lediglich der Füllungsgrad eines einzigen Verdampfers einer
beliebigen Kälteanlage so gesteuert, daß immer eine
vollständige Beaufschlagung desselben mit Kältemittel
gewährleistet ist, unabhängig von den Einflüssen der Umgebung.
Beheizung und Kühlung des Behälters erfolgen dabei durch
wärmeleitenden Kontakt mit der Druckleitung und der Saugleitung,
wobei als Wärmeträger das im Kreislauf und damit in diesen
Leitungen zirkulierende Kältemittel fungiert. Eine
umgebungstemperaturabhängige Regelaufgabe für
Zweitemperatur-Haushaltkältegeräte kann damit nicht erfüllt
werden. Die in der US-PS 25 10 881 geplante Funktion ist nur
gewährleistet, wenn der Sammelbehälter ohne zeit- und
umgebungstemperaturabhängige Zwischenspeicherung der
Antriebswärme direkt durch die Wärmeabgabe des Kältemittels
beeinflußt wird. Ein wärmeleitender Kontakt zu Speichermassen,
wie zum Beispiel der Kapsel des Kompressors, führt zum
Nichterfüllen der beabsichtigten Regelaufgabe.
Ein weiteres Verfahren gemäß DE-AS 17 51 712, verwendet einen
in die Drosselkapillare eingebauten Behälter, in dem
umgebungstemperaturabhängig mehr oder weniger Kältemittel
zwischengespeichert wird und der Normalkühlfachverdampfer
je nach Bedarf die notwendige Kältemittelmenge erhält.
Diese Lösung ist allerdings mit einem hohen technologischen
Aufwand verbunden. Weiterhin treten Enthalpieverluste auf,
und der fehlende Wärmetausch zwischen Drosselkapillare und
Saugleitung bringt die Gefahr des Schwitzens der Saugleitung
mit sich.
Ein gebräuchliches Verfahren verwendet zur Verkürzung der
Abtauzeiten eine automatisch arbeitende, in jeder
Stillstandsperiode wirksam werdende elektrische Abtauheizung.
Es werden zwar mit diesem System die geforderten
kältetechnischen Bedingungen bei 16°C und 32°C
Umgebungstemperatur eingehalten, jedoch sind ein höherer
Energieverbrauch, hohe Material- und Montagekosten und
höhere Störanfälligkeit zu verzeichnen.
Ein weiteres Verfahren wendet großflächige
Normalkühlfachverdampfer mit Plastüberzug und Sole-Speicherbeutel
im Tiefkühlfach zur Stabilisierung des Regelverhaltens an. Es
hat sich gezeigt, daß der Plastüberzug der
Verdampferrohrschlange teilweise den
Temperaturwechselbeanspruchungen nicht standhält und
reißt. Weiterhin bedeutet der Solebehälter einen
materiellen und technologischen Mehraufwand.
Allen bisher genannten Verfahren haftet der Nachteil an, daß
der Temperaturregler in Abhängigkeit von Schwankungen der
Umgebungstemperatur verstellt werden muß, dies aber wiederum
in der Nachtabsenkung kaum möglich ist. Bei Anwendung
elektronischer Regelverfahren (Temperaturfühler im Kühlraum)
kann dieser Nachteil behoben werden, ist aber mit erheblicher
Kostenerhöhung verbunden.
Die Schwierigkeiten, die bei der Erfüllung der
kältetechnischen Forderungen für 16°C und 32°C
Umgebungstemperatur auftreten, haben folgende technische
Ursachen:
Die Kältemittelfüllmenge eines Kältegerätes muß so bemessen
sein, daß es für den Maximallastbetrieb bei 32°C
Umgebungstemperatur die geforderten Temperaturen im
Tiefkühlfach und Normalkühlfach unter 80%
Laufzeitbeschränkung einhält. Sinkt die Umgebungstemperatur
auf 16°C, so fällt weniger Wärmemenge pro Zeiteinheit in das
Kältegerät ein. Die vorhandene Verdichterleistung reicht aus,
die Kältefächer sehr schnell abzukühlen. Der Temperaturregler,
der bei Geräten mit vollautomatischer Abtauung des
Normalkühlfach-Verdampfers dessen Oberflächentemperatur
abfühlt, erreicht in kurzer Zeit den Ausschaltpunkt.
Diese Zeitspanne reicht aber aus, das Normalkühlfach auf
die gewünschte Temperatur abzukühlen.
Es folgt eine relativ lange Stillstandsperiode, die durch
den geringen Wärmeeinfall pro Zeiteinheit und die konstante
Einschalttemperatur des Temperaturreglers über 0°C
(vollautomatische Abtauung) bestimmt wird. Da aber in das
Tiefkühlfach aufgrund der größeren Temperaturdifferenz
wesentlich mehr Wärmemenge pro Liter Fachvolumen einfällt,
erwärmt sich in dieser längeren Stillstandsperiode das
Kühlgut unzulässig.
In der DE-OS 23 50 998 ist jedem Kältefach ein Temperaturregler
zugeordnet, wobei beide unabhängig voneinander den
Kompressormotor schalten.
Die Mehrkosten, die durch den zweiten Temperaturregler entstehen,
werden in Kauf genommen, um die geforderten Bedingungen in den
Kältefächern bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen
zu erfüllen. Die im Umlauf befindliche Kältemittelmenge ist so
abgestimmt, daß bei Kühlung des Tiefkühlfaches und nicht
vorhandenem Kältebedarf im Normalkühlfach der
Normalkühlfach-Verdampfer nicht mit Kältemittel beaufschlagt
wird. Tritt jedoch ein Kältebedarf im Normalkühlfach auf, so
ist vorgesehen, zusätzlich Kältemittel aus einem Vorratsbehälter
auszutreiben und damit den Normalkühlfach-Verdampfer mit
Kältemittel zu beaufschlagen. Zum Austreiben des Kältemittels
ist eine elektrische Zusatzheizung notwendig, die wirksam wird,
wenn der dem Normalkühlfach zugeordnete Temperaturregler den
Kompressormotor einschaltet und die dann bis zum Ende der
Laufperiode in Betrieb bleibt. Es stellt sich zwangsläufig ein
höherer Energieverbrauch ein.
Der unterschiedliche Kältebedarf der Kältefächer kann in einem
bestimmten Betriebszustand dazu führen, daß kurz nach dem
Abschalten des dem kälteren Fach zugeordneten
Temperaturreglers der Temperaturregler des wärmeren Faches
infolge des vorhandenen Kältebedarfes einschaltet, ohne daß
der Druckausgleich im Kältesystem erfolgt ist.
Die damit verbundene Überlastung des Kompressormotors kann zur
Minderung der Lebensdauer führen. Aus diesem Grund ist
zusätzlich ein Schutzschalter vorgesehen, der eine
ausreichende Einschaltverzögerung gewährleistet. Dieses
Bauteil erhöht wiederum den Aufwand.
Wird wie bei der Ausführung nach DE-AS 17 51 712 ein Teil
des Kapillarrohranfangs zur Beheizung des Zwischenspeichers
benutzt, so entfällt der gewinnbringende Wärmetausch mit der
Saugleitung. Die Dampfbildung tritt im letzten Teil der
Drosselkapillare verstärkt auf, und die im Verdampfer zur
Verfügung stehende Enthalpiedifferenz verringert sich. Die
gleiche Wirkung ist bei der Beheizung des Zwischenspeichers
mit Wärme aus der Umgebung zu verzeichnen. Versuche haben
gezeigt, daß ein fehlender Wärmetausch der Drosselkapillare
mit der Saugleitung einen Anstieg der Kältefachtemperatur
um 1,5 K bewirkt.
Weiterhin ist bei dem genannten Verfahren vorgesehen, um eine
verstärkte Dampfbildung zu vermeiden, den Zwischenspreicher
im Kältefach unterzubringen und die Wärme über eine
Wärmeleiteinrichtung aus der Umgebung gezielt zuzuführen.
Diese Ausführung ist mit größeren technologischen Aufwendungen
verbunden und beansprucht wertvolles Kältefachvolumen. Die
Wärmeleiteinrichtung schafft sinngemäß eine Verbindung
zwischen der Umgebung und dem Zwischenspeicher, der im
Kältefach angebracht ist und in dem Kältemittel verdampft.
Soll die Wärmeübertragung ausreichend sein, so besteht die
Gefahr des Schwitzens der Leiteinrichtung außerhalb des
Kältegerätes. Der fehlende Wärmetausch zwischen
Drosselkapillare und Saugleitung muß zwangsläufig ebenfalls
zum Schwitzen der Saugleitung führen, wenn der zweite
Verdampfer voll ausgenutzt werden soll (optimale
Kältemittelfüllmenge).
Bei der Anwendung einer Abtauheizung für den dem wärmeren
Fach zugeordneten Verdampfer wird dem Verdampfer und damit
dem Kältefach zusätzlich Wärme zugeführt, um den verminderten
Wärmeeinfall aus der Umgebung auszugleichen. Die
Stillstandszeiten verkürzen und die Laufzeiten verlängern sich.
Mit dieser Laufzeitverlängerung muß das Fach kälterer
Temperatur zwangsläufig intensiver gekühlt werden. Es ist
Energie für die in jeder Stillstandsperiode betriebene
Abtauheizung (ca. 20 W) aufzubringen und zusätzlich diese
Heizwärme über das Verdampfersystem abzuführen (längere
Laufzeiten).
Es wurde bereits erwähnt, daß der dem Normalkühlfach-Verdampfer
zugeordnete Temperaturregler in Abhängigkeit von Schwankungen
der Umgebungstemperatur verstellt werden muß. Folgende Ursache
liegt zugrunde:
Bei hohen Umgebungstemperaturen stellt sich aufgrund des
größeren Wärmeeinfalles eine höhere Verdampfungstemperatur
ein als bei niedrigen Umgebungstemperaturen.
Zwischen +16°C und +32°C Umgebungstemperatur liegt in der
Regel der Verdampfungstemperaturunterschied bei 7 bis 10 K.
Für niedrige Umgebungstemperaturen muß also der
Temperaturregler in Richtung eines kälteren Ausschaltpunktes
(Stellung "MAX") verstellt werden, um ausreichend lange
Laufzeiten zu erreichen.
Dagegen ist für höhere Umgebungstemperaturen die
Regelverstellung in Richtung eines wärmeren
Ausschaltpunktes notwendig, um den Dauerlauf des
Kältegerätes zu verhindern.
Die elektronischen Regler, welche diesen o. g. Nachteil
beheben, bestehen aus teuren Bauelementen und erhöhen
die Kosten beträchtlich. Außerdem kann die relative
Einschaltzeit, die vom Wärmeeinfall und der
Leistungsfähigkeit des Kältesatzes abhängt, nicht ohne
Abtauheizung oder andere Zusatzmaßnahmen beeinflußt werden.
Die Einhaltung der geforderten Bedingungen im Fach kälterer
Temperatur für Umgebungstemperaturen zwischen +16°C und
+32°C bleibt also ohne Verwendung von Zusatzeinrichtungen
weiterhin ein Problem, da keine Leistungsregelung erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Einhaltung der
kältetechnischen Forderungen mit einem geringeren Aufwand
an Regel- und Zusatzeinrichtungen in einem größeren
Umgebungstemperaturbereich (+10°C . . . +32°C) zu
gewährleisten, Energie einzusparen und das Regel- und
Abtauverhalten zu verbessern.
Um die genannten Nachteile der bekannten technischen Lösungen
zu vermeiden, wird ein Sammelbehälter, der durch eine
Leitung geringen Querschnitts mit einem Ausgang des
Filtertrockners verbunden ist, im wärmeleitenden Kontakt
zur Kompressorkapsel oder zu Bauteilen, die durch die
Wärmeabgabe des Kompressors beeinflußt werden, gebracht.
Dabei soll sich der Eintritt der Leitung geringen Querschnitts
im Filtertrockner an einer solchen Stelle befinden, an der
nach Einschalten des Kompressormotors sofort oder nach kurzer
Zeit flüssiges Kältemittel vorliegt (vorzugsweise in gleicher
Höhe oder tiefer als der Eintritt der Drosselkapillare).
Das Volumen des Sammelbehälters ist durch Anpassung an
das Verdampfersystem im Betriebszustand bei der tiefsten
gewünschten Umgebungstemperatur zu bemessen. Anbringungsart
und -ort sind vom thermischen Verhalten des Kompressors
abhängig und müssen ebenfalls durch Anpassung ermittelt
werden.
Es ist beabsichtigt, mit dieser genannten Anordnung bei
niedrigen Umgebungstemperaturen die überwiegende Laufzeit
im kältemittelarmen Betrieb zu fahren und damit die Laufzeit
zu verlängern, weiterhin eine Unabhängigkeit des
Regelsystems von üblichen Schwankungen der
Umgebungstemperatur und Funktionsfähigkeit bis zu
Umgebungstemperaturen von +10°C zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Lösung erzielt folgende Wirkung. Für
eine bestimmte Umgebungstemperatur ist die wärmeleitende
Verbindung zwischen Sammelbehälter und Bauteilen des
Kompressors, die durch seine Wärmeabgabe beeinflußt werden,
so zu wählen, daß sich mit Abkühlung des Kompressors in der
Stillstandsphase (intermittierender Betrieb) der
Sammelbehälter unter die für diese Umgebungsbedingungen
auftretende Kondensationstemperatur abkühlt.
Nach Wiederanlauf des Kompressors steigt der
Kondensatordruck rasch an. Das sich im Filtertrockner
ansammelnde Kältemittel wird sofort in den Sammelbehälter
gedrückt, dessen Temperatur aufgrund der geringeren
Aufwärmungsgeschwindigkeit des Kompressors und der Güte
der wärmeleitenden Verbindung noch unter der
Kondensationstemperatur liegt.
Das Kältemittel verbleibt vorerst im Sammelbehälter, und es
befindet sich damit weniger Kältemittel im Umlauf. Der dem
Normalkühlfach zugeordnete Verdampfer wird nur unbedeutend
gekühlt, da Kältemittelmangel herrscht.
Nach einer bestimmten Zeit überschreitet die Temperatur des
Sammelbehälters als Folge der Aufwärmung des Kompressors die
Kondensationstemperatur.
Ein geringer Prozentsatz des Kältemittels im Sammelbehälter
verdampft, und der Druckanstieg durch Überhitzung des
Dampfes führt zur relativ schnellen Austreibung des
überwiegenden Teils flüssigen Kältemittels. Die scheinbare
Erhöhung der Füllmenge des Kältesatzes bewirkt, daß Kältemittel
ebenfalls im Verdampfer des wärmeren Faches verdampft, und
zwar so lange, bis der Ausschaltpunkt des Temperaturreglers,
welcher auf die Temperatur des Verdampfers im wärmeren
Fach reagiert, erreicht ist.
Somit stellt sich folgendes Regelverhalten ein:
Der geringe Wärmeeinfall bei niedriger Umgebungstemperatur
hat lange Stillstandszeiten zur Folge, da das
Wiedereinschalten durch einen Temperaturregler mit konstanter
Einschalttemperatur über 0°C (automatische Abtauung)
bestimmt wird. In dieser langen Stillstandsperiode
haben Kompressor und Sammelbehälter die Gelegenheit, sich
sehr weit abzukühlen. Nach Einschalten des Kompressors durch
den Temperaturregler steigt der Kondensatordruck rasch an,
und der Sammelbehälter füllt sich wie oben angeführt mit
flüssigem Kältemittel. Es vergeht eine relativ lange Zeit,
bis sich die Kompressormasse ausreichend erwärmt hat und
die Temperatur des Sammelbehälters die Kondensationstemperatur
übersteigt. Durch entsprechende Wahl der wärmeleitenden
Verbindung soll diese Zeitspanne einen großen
Prozentsatz der Laufzeit entsprechen.
Während der langen Laufperiode mit "verminderter
Kältemittelfüllmenge" erfolgt keine nennenswerte Kühlung des
wärmeren Faches. Erst nachdem die Temperatur des
Sammelbehälters die Kondensationstemperatur überschreitet,
erfolgt durch Kältemittelzuschuß die Kühlung des Verdampfers
im wärmeren Fach. Die ausgetriebene Kältemittelmenge sollte
dabei so bemessen sein, daß eine schnelle Abkühlung des
wärmeren Faches erfolgt und damit ein günstiger
Temperaturverlauf für den Regler entsteht. Die "verminderte
Füllmenge" im überwiegenden Teil der Laufperiode hat
weiterhin eine niedrigere Verdampfungstemperatur zur Folge
und stellt damit einen Gewinn für das Fach tieferer
Temperatur dar.
In Fig. 1 ist das Regelverhalten eines
Zweitemperaturkältegerätes mit ***-Fach bei 16°C
Umgebungstemperatur dargestellt.
Nachdem der Temperaturregler den Kompressormotor einschaltet
(Zeitpunkt E), bleibt die mittlere Normalkühlfachtemperatur (1)
annähernd konstant. Die Verdampferoberflächentemperatur (2)
im Tiefkühlfach fällt relativ schnell auf einen tieferen
Wert ab, wogegen die Oberflächentemperatur (3) des
Normalkühlfach-Verdampfers in der Nähe des Eingangs warm
bleibt, was darauf schließen läßt, daß dort überhitzter
Kältemitteldampf vorliegt.
Die Kondensationstemperatur (4) steigt rasch auf einen
Höchstwert an und fällt dann langsam wieder ab. Die Temperatur
des Sammelbehälters (5), die am Einschaltpunkt ca. 8-9 K über
der Raumtemperatur liegt, steigt aufgrund der geringeren
Aufwärmgeschwindigkeit des Kompressors nicht so steil an wie
die Kondensationstemperatur. Beide Temperaturen überschneiden
sich zum Zeitpunkt Z. Es entsteht Dampf im Sammelbehälter,
und flüssiges Kältemittel wird ausgetrieben. Die damit
verbundene Erhöhung der Füllmenge bewirkt eine
Druckerhöhung und somit das Ansteigen der
Verdampfungstemperatur (2). Der Normalkühlfach-Verdampfer
erhält flüssiges Kältemittel, das dort verdampft und sofort
zum steilen Absinken der Oberflächentemperatur (3) führt.
Die mittlere Lufttemperatur im Normalkühlfach (1) fällt
ebenfalls als Folge schnell ab. Der Druckanstieg bewirkt
eine Erhöhung der Leistungsaufnahme (6). Der Temperaturregler,
dessen Fühler auf die Oberflächentemperatur des
Normalkühlfach-Verdampfereingangs reagiert, erreicht schnell
seinen Ausschaltpunkt entsprechend der Abkühlkurve (3). In
der folgenden relativ langen Stillstandszeit und unterstützt
durch die niedrige Umgebungstemperatur kühlt sich der
Kompressor und damit auch der Sammelbehälter weit ab. Die
Endtemperatur liegt rund 7-9 K über der Umgebungstemperatur.
Bei hohen Umgebungstemperaturen (+32°C) ist die
Gesamtfüllmenge des Kältesatzes so zu wählen, daß
nach dem Austreiben des flüssigen Kältemittelvorrates aus
dem Sammelbehälter die für 32°C optimale Kältemittelmenge
vorliegt. Die Verzögerung bis zum Austreiben ist bei 32°C
Umgebungstemperatur im Verhältnis zu 16°C Umgebungstemperatur
sehr gering, da sich aufgrund der relativen Einschaltzeit von
80% der Kompressor mit dem Sammelbehälter nur wenig abkühlt
und die für das Austreiben notwendige Temperatur schnell
wieder erreicht ist. Das Kältegerät läuft dann im überwiegenden
Teil der Laufzeit mit voller Kältemittelfüllmenge und verhält
sich damit bei dieser Umgebungstemperatur wie ein
herkömmliches Kältegerät.
Fig. 2 zeigt das Regelverhalten eines
Zweitemperaturkältegerätes mit ***-Fach bei 32°C
Umgebungstemperatur.
Es ist augenfällig, daß sich die Temperatur des
Sammelbehälters (5) am Ende der kurzen Stillstandsperiode (E)
nicht soweit der Umgebungstemperatur genähert hat wie bei
16°C, der Kondensator aber auf annähernd
Umgebungstemperatur abkühlt (4). Die Temperatur des
Sammelbehälters (5) erreicht kurz nach dem Einschalten (E)
die Kondensationstemperatur (4) und übersteigt diese
beträchtlich. Das Kältemittel wird zum Zeitpunkt Z
ausgetrieben, was sich im Ansteigen der
Aufnahmeleistung (6) und der Verdampferoberflächentemperatur
im Tiefkühlfach (2) ausdrückt. Im Normalkühlfach-Verdampfer
verdampft von diesem Zeitpunkt ab Kältemittel, wodurch die
Oberflächentemperatur (3) schnell absinkt und infolge der
hohen Wärmelast allmählich der Ausschalttemperatur zustrebt.
Der Verlauf der mittleren Normalkühlfachtemperatur (1)
entspricht bis auf den kurzen Bereich konstanter
Temperatur (E-Z) dem herkömmlicher Kältegeräte.
Das Verhältnis der Laufperioden ist bei hohen
Umgebungstemperaturen wesentlich größer als bei niedrigen
Umgebungstemperaturen.
Die wärmste Packungstemperatur (7) sinkt mit fallender
Umgebungstemperatur.
Ein Vorteil des Regelsystems ist es, daß der Temperaturregler
nicht in Abhängigkeit von den üblichen
Umgebungstemperaturschwankungen verstellt werden muß.
Der Temperaturregler wird bei hohen Umgebungstemperaturen so
eingestellt, daß das Kältegerät die Maximallastbedingungen
erfüllt. Sinkt die Umgebungstemperatur (Nachtabsenkung,
Temperaturveränderungen in Abhängigkeit von der Jahreszeit
usw.), verzögert sich, wie schon dargestellt, das Austreiben
des Kältemittels aus dem Sammelbehälter, und im
Normalkühlfach-Verdampfer ist während dieses Zeitabschnittes
nur überhitzter Kältemitteldampf vorhanden. Der
Temperaturregler kann also unabhängig von der Dauer dieser
Periode (E-Z) nicht ausschalten. Der Ausschaltpunkt des
Reglers wird erst dann erreicht, wenn zusätzlich Kältemittel
im Normalkühlfach-Verdampfer verdampft. Dies geschieht erst
nach Austreiben des Kältemittels.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß dann die Oberflächentemperatur
des Normalkühlfach-Verdampfers (3) sehr schnell absinkt und
der Ausschaltpunkt schnell erreicht ist. Da die Periode Z-A
im Verhältnis zur gesamten Laufzeit E-A klein ist, hat die
Stellung des Temperaturreglers und damit die Lage des
Ausschaltpunktes nur geringe Bedeutung für die Veränderung
der Laufzeit. Die Laufzeit hängt also weniger von der Lage
des Ausschaltpunktes, sondern vielmehr vom Zeitpunkt des
Austreibens von flüssigem Kältemittel aus dem Sammelbehälter
ab.
Aus den bisherigen Ausführungen ist es verständlich, daß die
Erfüllung der Regelaufgabe an den wärmeleitenden Kontakt des
Sammelbehälters zu die Antriebswärme umgebungstemperaturabhängig
puffernden (massebehafteten) Bauteilen des Kompressors
gebunden ist. Ein direkter Kontakt zum Heißgas (Druckleitung)
führt zur Funktionsunfähigkeit.
Für alle Haushaltkältegeräte wird die optimale
Kältemittelfüllmenge bei 32°C Umgebungstemperatur bestimmt,
um die Maximallastbedingungen zu erfüllen. Für niedrige
Umgebungstemperaturen, bei denen das Kältegerät überwiegend
betrieben wird, ist diese Füllmenge zu hoch, da weniger Wärme
in das Kältegerät einfällt und die umgewälzte
Kältemittelmenge sinkt. Da bei niedrigen Umgebungstemperaturen
Kältemittel zum überwiegenden Teil der Laufzeit im
Sammelbehälter zurückgehalten wird, entspricht die scheinbare
Kältesatzfüllmenge für diesen Umgebungstemperaturbereich der
optimalen Füllmenge.
Verdampfungstemperatur und Leistungsaufnahme sinken und
führen zu einem niedrigeren Energieverbrauch. Es ist
verständlich, daß aus diesem Grund die erfindungsgemäße
Lösung auch für Eintemperatur-Kältegeräte und Gefriergeräte
Vorteile bringt.
In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Lösung prinzipmäßig
dargestellt.
Ein Sammelbehälter (8), der bis zu 30% der Kältemittelfüllmenge
des Kältegerätes aufnehmen kann, ist mit Hilfe eines Bügels (9)
an der Kompressorkapsel (10) befestigt. Der Sammelbehälter (8)
ist mittels einer Leitung (11) mit dem Filtertrockner (12)
verbunden. Der Ein- bzw. Ausgang dieser Leitung (11) befindet
sich an der jeweils tiefsten Stelle des Sammelbehälters (8)
und des Filtertrockners (12).
Es ist verständlich, daß viele Möglichkeiten bestehen, den
Sammelbehälter wärmeleitend mit Bauteilen zu verbinden, die
unmittelbar von der Wärmeabgabe des Kompressors beeinflußt
werden. Der Anbringungsort, die Verbindungart und das
Volumen des Sammelbehälters müssen den jeweiligen
Bedingungen angepaßt werden.
Claims (1)
- Regeleinrichtung für Haushaltkältegeräte, die nach dem Kompressionsprinzip mit Kapillar-Drosselorgan und einem am Ende des Kondensators angeschlossenen Sammelbehälter arbeiten, mindestens zwei hintereinandergeschaltete, unterschiedlichen Temperaturzonen zugeordnete Verdampfer aufweisen und deren Betrieb in Abhängigkeit von der Temperatur der wärmeren Temperaturzone durch einen Regler gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter in wärmeleitender Verbindung zum Kompressor oder mit diesem wärmeleitend verbundenen Bauteilen steht und daß der Sammelbehälter am Filtertrocknerabgang unmittelbar am Drosselorganeingang an den Kältemittelkreislauf angeschlossen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD19715477A DD131287B1 (de) | 1977-01-31 | 1977-01-31 | Regeleinrichtung fuer kaeltegeraete, insbesondere fuer haushaltkaeltegeraete |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2800210A1 DE2800210A1 (de) | 1978-08-03 |
DE2800210C2 true DE2800210C2 (de) | 1989-02-16 |
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ID=5507227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
BR9905700A (pt) | 1999-12-03 | 2001-09-25 | Brasil Compressores Sa | Aperfeiçoamento em circuito de refrigeração |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
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US3038317A (en) * | 1957-08-29 | 1962-06-12 | Bodcher Herman Fredrik Vilhelm | Refrigeration system with defrosting means |
-
1977
- 1977-01-31 DD DD19715477A patent/DD131287B1/de unknown
-
1978
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD131287B1 (de) | 1988-07-27 |
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DD131287A1 (de) | 1978-06-14 |
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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