DE2915744A1

DE2915744A1 - Kuehl- und heizeinrichtung

Info

Publication number: DE2915744A1
Application number: DE19792915744
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kaster; Antonio Panichi; Richard Ruppel
Original assignee: DUOFROST KUEHL GEFRIERGERAETE
Current assignee: DUOFROST KUEHL GEFRIERGERAETE
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1980-11-06

Description

K 443 - 2 - 10.04.1979

Bt/Sp

Duofrost

Kühl- und Gefriergeräte GmbH

An der Rampe 21

6502 Mainz/Kostheim

"Kühl- und Heizeinrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Kühl- und Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einer bekannten Kühl- und Heizeinrichtung dieser Art (DE-OS 25 30 994) ist ein Verdampfer dem Innenraum eines Kühlschrankes zugeordnet, während ein Verflüssiger im unteren Abschnitt eines der Warmwasserbereitung dienenden Wasserkessels angeordnet, ist. In den Kältemittelkreislauf ist dabei unmittelbar nach dem Kompressor ein Wärmetauscher als Zusatzverf lüssiger eingeschaltet, der strömungsmäßig vor dan dem Wasserkessel zugeordneten Verflüssiger liegt. Dem Zusatzverflüssiger ist ein Kühlgebläse zugeordnet, das beim überschreiten einer vorbestimmten Wassertemperatur in Gang gesetzt wird und eine wirtschaftliche Kühlung des Kühlgerätes sicherstellt. Über den Zusatzverflüssiger kann hierbei zwar dann, wenn sich auch die tiefliegenden Wasserschichten im Wasserkessel erwärmt haben, die aus dem Kühlprozeß abfallende überschußwärme abgeführt werden. Bei Zufluß von kaltem Wasser jedoch wird das Kühlgebläse abgeschaltet und die Kühlwirkung am

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Verdampfer erhöht. Die hierbei auftretenden Schwankungen in der Kälte- und Wärmeerzeugung rufen im Kältemittelkreislauf starke Verfliissigungsdruckschwankungen und auch wechselnde Kühlleistungen am Verdampfer hervor. Neben erheblichen Belastungsänderungen am Kompressor entstehen hierdurch im praktischen Betrieb im zu kühlenden Raum Temperaturveränderungen, die über den Thermostat nur mit erheblichem Aufwand auszuregeln sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heiz- und Kühlgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die eine Verminderung der Verflüssigungsdruckschwankungen erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des erste Anspruchs.

Durch die Ausgestaltung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß das bei niedrigen Temperaturen des Wassers im Bereich des Verflüssigers bereits verflüssigte Kältemittel durch die Wärme des Kompressors im nachgeschalteten Wärmetauscher nacherwärmt wird. Hierdurch tritt neben der angestrebten Verkleinerung des Verflüssigungsdruckintervalls auch eine Kühlung des Kompressors und eine weniger große Erhöhung der Kälteleistung am Verdampfer auf, die sonst zu einem zu schnellen Abschalten des Thermostaten führt. Steigt dagegen infolge mangelnder Wasserentnahme aus dem Wasserkessel die Temperatur des Wassers im Bereich des Verflüssigers an, dann verläßt auch das Kältemittel den Verflüssiger mit höherer Temperatur und folglich bereits mit erhöhtem Verflüssigungsdruck. Nachdem das Kältemittel dann mit erhöhten Temperaturwerten in den Wärmetauscher eintritt, kann es dort nur eine entsprechend

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verminderte Wärmemenge aufnehmen, so daß der endgültige Verflüssigungsdruck nicht oder nur unwesentlich über dem Wert bei kaltem Wasser liegt. Es ergibt sich dadurch unabhängig von der Temperatur des den Verflüssiger umgebendem Wassers eine gleichbleibende Kälteleistung am Verdampfer.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In einem bei 1 angedeuteten Kühlgerät befindet sich ein Verdampfer 2, ein Wärmeaustauscher 3 und ein Kompressor 4, in dessen ölsumpf ein Wärmetauscher 5 angeordnet ist. In einem vom Kühlgerät 1 getrennten Wasserkessel 6 befindet sich im unteren Bereich ein Verflüssiger 7, wobei in den unteren Bereich des Wasserkessels 6 eine Kaltwasserzulaufleitung 7a. mündet, während an der Oberseite ein Warmwasserablauf 8 vorgesehen ist. In dan Stromkreis eines den Kompressor 4 antreibenden Elektromotors 9 ist ein Schaltkontakt eines Thermostaten 10 geschaltet, dessen Fühlelement 11 in unmittelbarem Wärmekontakt mit dem Verdampfer 2 steht.

Im Kompressor 4 wird Kältemittel verdichtet, das in einem Kältemittelkreislauf zuerst dem Verflüssiger 7 und danach dem Wärmetauscher 5 zugeführt wird, von wo es nach dem Durchströmen einer Filter- und Trocknerpatrone 12 durch ein als Expansionsventil wirkendes Kapillarrohr 13 gefördert wird. Das Ende des Kapillarrohres 13 ist als Wärmeaustauscher 3 um einen Rohrabschnitt

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14 gewunden, durch welches das expandierte Kältemittel nach dem Durchströmen des Verdampfers 2 gasförmig zum Kompressor 4 zurückgeleitet wird. Die Kälteleistung der vom Kompressor 4 mit dem angeschaltetem Kältemittelkreislauf gebildeten Wärmepumpe ist so bemessen, daß' auch bei aufgeheizter unterer Wasserschicht des Wasserkessels 6 die gewünschte Kühlung im Kühlgerät 1 sichergestellt ist. In diesem Fall verläßt das im Kompressor 4 verdichtete und erhitzte Kältemittel den Verflüssiger 7 mit relativ hoher Temperatur und einem entsprechend hohen Verflüssigungsdruck. Das Kältemittel nimmt daher beim weiteren Durchströmen des Wärmetauschers im Kompressor keine, oder nur geringfügig mehr Wärme auf, wodurch der Verf.lüssigungsdruck nur unwesentlich erhöht wird. Dieser maximale Verflüssigungsdruck bei entsprechend hoher Temperatur des Kältemittels erzeugt nach den Durchströmen des Kapillarrohres 13 die gewünschte Kälteleistung am Verdampfer 2.

Strömt hingegen nach der Entnahme von Warmwasser in den unteren, den Verflüssiger 7 aufnehmenden Bereich des Wasserkessels 6 kaltes Wasser, dann sinkt in entsprechendem Maße auch die Temperatur des Kältemittels am Ausgang des Verflüssigers 7 und folglich der Verflüssigungsdruck des Kältemittels. Strömt nun das relativ weit abgekühlte Kältemittel in den Wärmetauscher 5 ein, dann nimmt es dort infolge der höheren Temperaturdifferenz auch eine höhere Wärmemenge auf und wird dadurch annähernd auf die Temperatur aufgeheizt, die es auch bei vollständig aufgeheiztem Warmwasserkessel 6 erreicht. In gleichem Maße wird auch der Verdampfer 2 weitgehend konstant gehalten. Dadurch wird auch eine gleichbleibende Beeinflussung des Thermostaten 10 über den Fühler 11 erreicht und folglich unabhängig von der Temperatur des Wassers im Bereich des Verflüssigers 7 eine gleichbleibende Temperatur im Kühlgerät 1 erzielt.

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Anstelle den Wärmetauscher 5 im Ölsumpf des Kompressors 4 anzuordnen, kann er auch als Rohrschlange an der Außenseite des Gehäuses des Kompressors 4 angeordnet werden. Dadurch können druckdichte Durchführungen für den Wärmetauscher 5 vermieden werden.

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Claims

KQ443 10.04,1979 Bt/Sp Ansprüche

1.j Kühl - und Heizeinrichtung mit einer Wärmepumpe, in deren Kältemittelkreislauf ein einem zu kühlenden Raum zugeordneter Verdampfer, ein einem Wasserkessel zugeordneter Verflüssiger, sowie wenigstens ein Wärmetauscher und ein Kompressor geschaltet wird, insbesondere mit einem an den Verdampfer angelegten Fühler eines Thermostaten, dessen Schaltkontakt im Antriebsstromkreis des Kompressors liegt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in Wärmekontakt mit dem Kompressor (4) steht und dem Verflüssiger (7) in StrömungsrichtUng des Kältemittels nachgeschaltet ist.

2. Kühl- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,, daß der Wärmetauscher (5) im Ölsumpf des Kompressors (4) liegt.

3. Kühl- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher als Rohrschlange ausgebildet und mit dem Gehäuse des Kompressors verbunden ist.

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