DE2915744A1

DE2915744A1 - Cold store cooling system with exhaust heat utilisation - has compressor switched by evaporator thermostat to maintain even temp.

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

Abstract

The system includes a heat pump with the cold medium circulation loop associated with an evaporator (2) in a room to be cooled. The evaporator incorporates a thermostat (10) controlling the current supply to the electric motor of a compressor (4), with a heat exchange (5) in its oil sump, coupled to a heating coil (7) in a hot water storage tank (6). The line from the heat exchanger (5) within the compressor sump to the main heat exchanger (3) of the cooling system pref. incorporates a filter and drying capsule (12).

Description

K 443 - 2 - 10.04.1979 K 443 - 2 - April 10, 1979

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DuofrostDuofrost

Kühl- und Gefriergeräte GmbHKühl- und Gefriergeräte GmbH

An der Rampe 21At ramp 21

6502 Mainz/Kostheim6502 Mainz / Kostheim

"Kühl- und Heizeinrichtung""Cooling and heating device"

Die Erfindung betrifft eine Kühl- und Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a cooling and heating device according to the preamble of the first claim.

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 amIn a known cooling and heating device of this type (DE-OS 25 30 994), an evaporator is the interior of a refrigerator assigned, while a condenser is arranged in the lower section of a water boiler serving for hot water preparation, is. A heat exchanger is switched on as an additional condenser in the refrigerant circuit immediately after the compressor, the flow-wise the condenser assigned to the water boiler is located in front of it. A cooling fan is assigned to the additional condenser, which is set in motion when a predetermined water temperature is exceeded and an economical cooling of the Ensures the cooling device. Via the additional condenser when the deep layers of water in the kettle have also warmed up, those that fall from the cooling process excess heat can be dissipated. However, when cold water flows in, the cooling fan is switched off and the cooling effect is activated

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K 443 - 3 - 10.04.1979 K 443-3-10 April 1979

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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.Evaporator increased. The fluctuations in the Cold and heat generation call strong in the refrigerant circuit Fluctuations in condensing pressure and also changing cooling capacities on the evaporator emerge. In addition to significant changes in load This results in temperature changes on the compressor in practical operation in the room to be cooled, which are controlled by the thermostat can only be regulated with considerable effort.

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.The invention is based on the object in a heating and Cooling device according to the preamble of the first claim to take measures by which a reduction in the condensing pressure fluctuations is achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des erste Anspruchs.The solution to this problem takes place through the characteristic features of the first claim.

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 entsprechendThe embodiment according to the invention ensures that this occurs at low temperatures of the water in the area of the condenser refrigerant that has already been liquefied is reheated by the heat from the compressor in the downstream heat exchanger. This results in the desired reduction in the condensing pressure interval also a cooling of the compressor and a less large increase in the cooling capacity at the evaporator on that otherwise the thermostat will switch off too quickly. On the other hand, it increases due to insufficient water extraction from the kettle the temperature of the water in the area of the condenser increases, then the refrigerant also leaves the condenser at a higher temperature Temperature and therefore already with increased condensing pressure. After the refrigerant then has increased temperature values in enters the heat exchanger, there can only be one accordingly

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K 443 - 4 - 10.04.1979 K 443-4-10 April 1979

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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.absorb reduced amount of heat, so that the final condensing pressure is not or only slightly above the value for cold water. It arises thereby independently on the temperature of the water surrounding the condenser constant cooling capacity on the evaporator.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the further claims.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing of an exemplary embodiment explained in more detail.

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.In a cooling device indicated at 1 there is an evaporator 2, a heat exchanger 3 and a compressor 4, in the oil sump of which a heat exchanger 5 is arranged. A condenser 7 is located in the lower area of a water boiler 6 which is separate from the cooling device 1, with a cold water supply line 7a in the lower area of the water boiler 6. opens, while a hot water drain 8 is provided on the top. In the circuit of an electric motor 9 driving the compressor 4, a switching contact of a thermostat 10 is connected, the sensing element 11 of which is in direct thermal contact with the evaporator 2.

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 RohrabschnittIn the compressor 4, refrigerant is compressed in a refrigerant circuit first the condenser 7 and then the heat exchanger 5 is fed, from where it after flowing through a Filter and dryer cartridge 12 as an expansion valve acting capillary tube 13 is promoted. The end of the capillary tube 13 is a heat exchanger 3 around a tube section

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K 443 - 5 - 10.04. 1979 K 443-5-10.04. 1979

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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 2.14, through which the expanded refrigerant is returned to the compressor 4 in gaseous form after flowing through the evaporator 2 will. The cooling capacity of the heat pump formed by the compressor 4 with the connected refrigerant circuit is like this measured that 'even when the lower water layer of the kettle is heated 6 the desired cooling in the cooling device 1 is ensured. In this case, the compressed in the compressor 4 and leaves heated refrigerant the condenser 7 with a relatively high temperature and a correspondingly high condensing pressure. The refrigerant therefore absorbs no or only slightly more heat as it continues to flow through the heat exchanger in the compressor, as a result of which the liquefaction pressure is only slightly increased. This maximum condensing pressure at a correspondingly high temperature of the Refrigerant generated after flowing through the capillary tube 13 the required cooling capacity on the evaporator 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. On the other hand, if hot water has been drawn off, it flows into the lower, the condenser 7 receiving area of the kettle 6 cold Water, then the temperature of the refrigerant at the outlet of the condenser 7 and consequently the Condensing pressure of the refrigerant. Now that flows relatively far cooled refrigerant into the heat exchanger 5, then it also takes a higher one there due to the higher temperature difference Amount of heat and is thus heated to approximately the same temperature as which it achieves even when the hot water boiler 6 is fully heated. The evaporator 2 is also largely to the same extent kept constant. This also results in a constant influence of the thermostat 10 reached via the sensor 11 and consequently independent of the temperature of the water in the area of the condenser 7 achieved a constant temperature in the refrigerator 1.

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K 443 - 6 - 10.04.1979 K 443 - 6 - April 10, 1979

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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.Instead of arranging the heat exchanger 5 in the oil sump of the compressor 4, it can also be used as a pipe coil on the outside of the housing of the compressor 4 can be arranged. This allows pressure-tight feedthroughs for the heat exchanger 5 be avoided.

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Claims

KQ443 04/10/1979 Bt / Sp claims

1.j Cooling and heating device with a heat pump, in whose refrigerant circuit an evaporator assigned to a room to be cooled, a condenser assigned to a water boiler, as well as at least one heat exchanger and a compressor are switched, in particular with a thermostat sensor attached to the evaporator Switching contact is in the drive circuit of the compressor,

characterized in that the heat exchanger (5) is in thermal contact with the compressor (4) and the condenser (7) in the direction of flow downstream of the refrigerant.

2. Cooling and heating device according to claim 1,

characterized ,, that the heat exchanger (5) in the oil sump of the Compressor (4).

3. cooling and heating device according to claim 1 or 2,

characterized in that the heat exchanger is a pipe coil is formed and connected to the housing of the compressor.

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