DE29504801U1 - Freezer, in particular freezer, freezer, freezer or the like. - Google Patents
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Günter FaustGünter Faust
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Gefrieranlage, insbesondere Gefriergerät, Gefrierschrank , Gefriertruhe od.dgl.Freezing system, in particular freezer, freezer cabinet, freezer chest or similar.
Die Erfindung betrifft eine Gefrieranlage, insbesondere ein Gefriergerät, einen Gefrierschrank, eine Gefriertruhe od. dgl., bestehend aus einem wärmeisolierten, vorzugsweise verschließbaren Gehäuse mit mindestens einem Gefrierraum, der vorzugsweise zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln od. dgl. vorgesehen ist, und aus einem Kälteaggregat, das einen Verdampfer, einen mechanischen Verdichter für das Kältemittel, einen Verflüssiger und eine Expansionseinrichtung, die in der genannten Reihenfolge in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, enthält, wobei das als Arbeitsmedium vorgeseheneThe invention relates to a freezing system, in particular a freezer, a freezer cabinet, a freezer chest or the like, consisting of a heat-insulated, preferably lockable housing with at least one freezer compartment, which is preferably intended for storing food or the like, and of a refrigeration unit which contains an evaporator, a mechanical compressor for the coolant, a condenser and an expansion device, which are connected to one another in the order mentioned in a circuit, wherein the working medium
Kältemittel verschiedenen Aggregatzuständen unterworfen ist, und aus einem vom Gefrierraum thermisch isolierten, separaten sowie verschließbaren Auftaubehälter.Refrigerant is subject to various states of aggregation, and from a separate and sealable defrosting container that is thermally insulated from the freezer compartment.
Eine derartige bekannte Gefrieranlage enthält einen Verdampfer, der sich in einem Gefrierraum bzw. in einem Lagerraum befindet, und einen Verflüssiger, dessen Temperaturniveau im wesentlichen der umgebenden Raumtemperatur entspricht und der vorzugsweise außerhalb des Gefrieranlagegehäuses angeordnet ist. Dabei sind der Verdichter, der Verflüssiger, das Regelventil (Drosselventil) und der Verdampfer durch Rohrleitungen in dieser Reihenfolge in einem geschlossenen, kreisartigen Verbundsystem miteinander verbunden.Such a known freezing system contains an evaporator, which is located in a freezing room or in a storage room, and a condenser, the temperature level of which essentially corresponds to the ambient room temperature and which is preferably arranged outside the freezing system housing. The compressor, the condenser, the control valve (throttle valve) and the evaporator are connected to one another by pipes in this order in a closed, circular interconnected system.
Eine weitere bekannte gattungsgemäße Gefrieranlage, insbesondere ein Gefrierschrank mit einem Auftaubehälter, insbesondere einem Auftaufach ist in der Druckschrift DE-OS 28 32 494 beschrieben. In das Auftaufach kann das zum Auftauen vorgesehen Gefriergut eingelagert werden. Dabei ist in das Auftaufach die Abwärme des Gefrierschrankes durch einen erzeugbaren Luftstrom einleitbar.Another known freezing system of this type, in particular a freezer with a defrosting container, in particular a defrosting compartment, is described in the publication DE-OS 28 32 494. The frozen goods to be defrosted can be stored in the defrosting compartment. The waste heat from the freezer can be introduced into the defrosting compartment by means of a generated air flow.
Dafür ist der Innenraum des Auftaubehälters mit einem am Gefrierschrank im allgemeinen rückseitig angeordneten, umhüllten Abwärmegitter derart verbunden, daß sowohl in der Wandung zwischen dem Auftaufach und dem Abwärmegitter als auch in der Umhüllung des Abwärmegitters mehrere Luftschlitze vorhanden sind, durch die die erwärmte Luft aus dem Abwärmegi tter raum in den Innenraum des Auftaubehälters einleitbar ist. Das Abwärmegitter des Verflüssigers wird als Wärmespender benutzt, wobei die im Verflüssiger frei werdende Kondensationswärme zum Auftauen von Gefriergut verwendet wird.For this purpose, the interior of the defrosting container is connected to a covered waste heat grille, generally arranged at the back of the freezer, in such a way that there are several air slots in the wall between the defrosting compartment and the waste heat grille, as well as in the casing of the waste heat grille, through which the heated air from the waste heat grille space can be introduced into the interior of the defrosting container. The waste heat grille of the condenser is used as a heat source, whereby the condensation heat released in the condenser is used to defrost frozen goods.
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Der Luftaustrittschlitze aufweisende Auftaubehälter arbeitet nur dann zufriedenstellend, wenn ein erwärmter Luftstrom vom Abwärmegitter kontinuierlich in den Auftaubehälter geführt ist. Durch die vorhandenen Lufteintrittsschlitze zum Abwärmegitter hin und mehreren in der Auftaufachwandung vorhandenen weiteren Luftaustrittsschlitzen in den umgebenden Raum ist eine Wärmezuführung durch eine Konvektion der erwärmten Luft erreichbar. Dabei arbeitet das Kälteaggregat, insbesondere der Motorverdichter ohne wesentliche Leistungsverminderung bzw. ohne wesentliche Verringerung der Elektroenergiezufuhr weiter und verbraucht etwa die gleiche Elektroenergie. Das bedeutet, daß die Abwärme vom Abwärmegitter zwar genutzt wird, aber nicht den Wirkungsgrad des Gefrierschrankes steigert.The defrosting container with air outlet slots only works satisfactorily if a heated air flow from the waste heat grid is continuously fed into the defrosting container. The existing air inlet slots to the waste heat grid and several additional air outlet slots in the defrosting compartment wall into the surrounding room enable heat to be supplied by convection of the heated air. The refrigeration unit, in particular the motor compressor, continues to work without a significant reduction in performance or without a significant reduction in the electrical energy supply and consumes approximately the same electrical energy. This means that the waste heat from the waste heat grid is used, but does not increase the efficiency of the freezer.
Durch das bekannte Auftaufach wird die in dem aufzutauenden Gefriergut enthaltene Energie nicht genutzt, um die Energiezufuhr in den Motorverdichter wesentlich dahingehend zu beeinflussen, daß eine Einsparung an Elektroenergie ausweisbar ist.Thanks to the well-known defrosting compartment, the energy contained in the frozen food to be defrosted is not used to significantly influence the energy supply to the motor compressor in such a way that a saving in electrical energy can be demonstrated.
Zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer ist eine Expansionseinrichtung angeordnet, die insbesondere als eine Drosseleinrichtung, vorzugsweise als eine Drosselkapillare oder ein Drosselventil ausgebildet ist. Durch einen Wärmetauscher wird das verflüssigte Kältemittel vor dem Eintritt in die Expansionseinrichtung unterkühlt, was den Wirkungsgrad der Kälteanlage steigert.An expansion device is arranged between the condenser and the evaporator, which is designed in particular as a throttling device, preferably as a throttling capillary or a throttling valve. The liquefied refrigerant is subcooled by a heat exchanger before entering the expansion device, which increases the efficiency of the refrigeration system.
Vor der Drosseleinrichtung ist schützenderweise eine Filterpatrone eingebaut, um Partikel aus dem flüssigen Kältemittel herauszufiltern, die die dünnen Durchlaßöffnungen der Drosseleinrichtung verstopfen könnten.A filter cartridge is installed in front of the throttle device to protect it from particles in the liquid refrigerant that could clog the thin openings of the throttle device.
Um Kälte zu erzeugen, erfährt das Kältemittel im geschlossenen Verbundsystem eine Anzahl von Zustandsänderungen, die im allgemeinen in einem Kreisprozeß dargestellt werden können.In order to generate cold, the refrigerant in the closed system undergoes a number of changes of state, which can generally be represented in a cyclic process.
In einer Darstellung eines derartigen Kreisprozesses als Mollier-Diagramm - einem Ig p,h-Diagramm, wobei &rgr; den Druck des Kältemittels und h die Enthalpie darstellen, erscheint der Vorgang der Verflüssigung des Kältemittels als Isobare bei konstanter Verflüssigertemperatur solange, bis nach Durchlaufen des Naßdampfgebiets die untere Grenzkurve erreicht ist, an der die reine Flüssigkeit ohne Dampfanteile besteht und an der bei weiterhin konstantem Druck die Temperatur der Kältemittelflüssigkeit unter die Verflüssigertemperatur bis zur Temperatur des unterkühlenden, aufzutauenden Gefriergutes abgesenkt wird.In a representation of such a cycle as a Mollier diagram - an Ig p,h diagram, where ρ represents the pressure of the coolant and h the enthalpy, the process of liquefaction of the coolant appears as an isobar at a constant condenser temperature until, after passing through the wet steam region, the lower limit curve is reached, at which the pure liquid without any vapor components exists and at which, with the pressure remaining constant, the temperature of the coolant liquid is reduced below the condenser temperature to the temperature of the subcooled, frozen goods to be thawed.
Erst anschließend gelangt das unterkühlte flüssige Kältemittel in die Drosseleinrichtung und wird bei konstanter Enthalpie bis zum Druck- und Temperaturniveau des Verflüssigers entspannt.Only then does the subcooled liquid refrigerant enter the throttle device and is expanded at constant enthalpy to the pressure and temperature level of the condenser.
Dadurch erreicht im allgemeinen das Kältemittel wieder das Naßdampfgebiet (Ig p, h-Diagramm), jedoch bei wesentlich geringerem Dampfgehalt des Naßdampfes gegenüber einer Drosselentspannung ohne Unterkühlung des verflüssigten Kältemittels. Die durch Unterkühlung vor der Drosselentspannung mittels eines Wärmetauschers dem flüssigen Kältemittel entzogene Wärmeenergie, die sich in der Differenz der Enthalpien ausdrückt, wird wegen der isenthalpen Drosselentspannung direkt auf das Verdampferniveau übertragen und vergrößert dort die Kälteleistung um den gleichen Energiebetrag.As a result, the refrigerant generally reaches the wet steam region again (Ig p, h diagram), but with a significantly lower vapor content of the wet steam compared to a throttle expansion without subcooling of the liquefied refrigerant. The thermal energy extracted from the liquid refrigerant by subcooling before the throttle expansion using a heat exchanger, which is expressed in the difference in the enthalpies, is transferred directly to the evaporator level due to the isenthalpic throttle expansion and increases the cooling capacity there by the same amount of energy.
Es ist auch bekannt, daß viele Nahrungsmittel, deren Haltbarkeit durch Tiefkühlung verlängert werden kann, zu einem hohen Prozentsatz aus Wasser bestehen, dessen Erstarrungswärme (335 kJ/kg) beim Einfrosten abgeführt werden muß* Nach erfolgter Tiefkühlung der Nahrungsmittel, die nunmehr Gefriergut darstellen, muß mit dem gleichen Kälteaggregat die Lagertemperatur bei ca. -18°C gewährleistet werden, wobei die Wärmeverluste durch eine hochwertige Isolation des Gefrierraumes verringerbar sind. Beim Auftauen des Gefriergutes muß die Erstarrungswärme als Schmelzwärme wieder zugeführt werden (z.B. bei Feinfrostspinat ca. 310 kJ/kg). Der Bereich des Auftauens betrifft im wesentlichen den Temperaturbereich von etwa -18°C bis ca +0,1° C, wobei im tiefen Temperaturbereich bei -18°C der Toleranzbereich mehrere Grade umfassen kann.It is also known that many foods whose shelf life can be extended by freezing consist of a high percentage of water, the solidification heat of which (335 kJ/kg) must be removed during freezing* After the foods, which are now frozen goods, have been frozen, the storage temperature must be ensured at approx. -18°C using the same refrigeration unit, whereby heat losses can be reduced by high-quality insulation of the freezer compartment. When the frozen goods are thawed, the solidification heat must be returned as heat of melting (e.g. in the case of finely frozen spinach approx. 310 kJ/kg). The thawing area essentially concerns the temperature range from approx. -18°C to approx. +0.1°C, whereby in the low temperature range of -18°C the tolerance range can cover several degrees.
Um das Gefriergut für eine Zubereitung oder einen Verzehr aufzutauen, wird es dem Gefrierraum entnommen und im allgemeinen der vorhandenen Umgebungstemperatur ausgesetzt. Um den Auftauprozeß zu beschleunigen, wird oft zusätzlich das Gefriergut auf einem Elektroherd mittels Elektroenergie erwärmt.To defrost frozen food for preparation or consumption, it is removed from the freezer and generally exposed to the existing ambient temperature. To speed up the defrosting process, the frozen food is often additionally heated on an electric stove using electrical energy.
Durch diese Maßnahmen geht einerseits die im Gefriergut gespeicherte Erstarrungsenergie verloren, andererseits wird durch den elektroenergetisch unterstützten Auftauprozeß zusätzliche Energie verbraucht.On the one hand, these measures result in the freezing energy stored in the frozen goods being lost, while on the other hand, additional energy is consumed by the electrically assisted thawing process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gefrieranlage, insbesondere ein Gefriergerät, einen Gefrierschrank, eine Gefriertruhe od.dgl. zu schaffen, die geeignete zusätzliche bauliche Einrichtungen enthält, die in das Verbundsystem des Kälteaggregats derart eingebunden sind, daß ein Teil der zumThe invention is based on the object of creating a freezing system, in particular a freezer, a freezer cabinet, a freezer chest or the like, which contains suitable additional structural devices which are integrated into the composite system of the refrigeration unit in such a way that part of the
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Betreiben des Verdichters aufzuwendenden Elektroenergie eingespart werden kann.The electrical energy required to operate the compressor can be saved.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der erfindungsgemäßen Gefrieranlage der Auftaubehälter einen mit einem zum Auftauen vorgesehenen Gefriergut arbeitenden Wärmetauscher enthält, der in die Rohrleitung zwischen dem Verflüssiger und der Drosseleinrichtung eingebunden ist, und zur Umgebung hin zumindest bei Einlage des Gefriergutes in seinen Auftauraum thermisch isolierbar ist.The object is achieved in that in the freezing system according to the invention the thawing container contains a heat exchanger that works with frozen goods intended for thawing, which is integrated into the pipeline between the condenser and the throttle device and can be thermally insulated from the environment at least when the frozen goods are placed in its thawing chamber.
Die vom Wärmetauscher im Auftauraum abgehende Rohrleitung für das unterkühlte Kältemittel, einschließlich der Drosseleinrichtung und die zum Verdampfer führende Rohrleitung sind wärmeisoliert. The pipe for the subcooled refrigerant leading from the heat exchanger in the thawing chamber, including the throttle device and the pipe leading to the evaporator are thermally insulated.
Die sich an den Wärmetauscher des Auftauraumes anschließende, außerhalb des Auftauraumes befindliche Drosseleinrichtung ist deshalb mit einer thermisch isolierenden Schutzumhüllung versehen.The throttle device, which is connected to the heat exchanger of the defrosting chamber and is located outside the defrosting chamber, is therefore provided with a thermally insulating protective casing.
Der Wärmetauscher im Auftauraum ist insbesondere rohrschlangenförmig, vorzugsweise mäanderförmig ausgebildet.The heat exchanger in the thawing chamber is designed in particular in the form of a coiled pipe, preferably in a meandering shape.
Die rohrförmige, vorzugsweise mäanderförmige Rohrleitung für das Kältemittel ist in die zur äußeren Umgebung thermisch isolierten Wandung des Auftaubehälters baulich integriert.The tubular, preferably meander-shaped, pipe for the coolant is structurally integrated into the wall of the defrosting tank, which is thermally insulated from the external environment.
Der Wärmetauscher im Auftauraum kann auch plattenförmig ausgebildet sein und ist dann vorzugsweise an den Seiteninnenwänden des Auftauraumes befestigt.The heat exchanger in the thawing chamber can also be plate-shaped and is then preferably attached to the inner side walls of the thawing chamber.
Die den Auftauraum umgebende Wandung stellt insbesondere einen kastenförmigen Auftaubehälter, vorzugsweise ein Auftaufachgehäuse dar, das dem Gefrierraumgehäuse baulich angepaßt ist.The wall surrounding the defrosting chamber represents in particular a box-shaped defrosting container, preferably a defrosting compartment housing, which is structurally adapted to the freezer chamber housing.
Der Auftaubehälter, insbesondere das Auftaufach an Gefriertruhen kann räumlich vorzugsweise unmittelbar benachbart zum Verdichter im Gehäuse untergebracht sein.The defrosting container, in particular the defrosting compartment on freezers, can preferably be located immediately adjacent to the compressor in the housing.
Eine vor der Drosseleinrichtung, insbesondere vor der Drosselkapillare eingebundene Filterpatrone ist metallisch wärmeleitfähig mit dem Auftauraum verbunden.A filter cartridge installed in front of the throttling device, in particular in front of the throttling capillary, is connected to the thawing chamber in a metallic, thermally conductive manner.
Der Wärmetauscher des Auftaubehälters ist insbesondere als mindestens ein an den Innenwänden, vorzugsweise an den Seitenwänden befestigter plattenförmiger Körper mit einem ausgedehnten Hohlraum für das Kältemittel ausgebildet.The heat exchanger of the defrosting container is designed in particular as at least one plate-shaped body attached to the inner walls, preferably to the side walls, with an extensive cavity for the coolant.
Am Boden des Auftaubehälters ist eine Tauwasserauffangeinrichtung für das sich bildende Tauwasser des Gefriergutes angebracht, wobei die Tauwasserauffangeinrichtung schalenförmig, insbesondere schüsseiförmig od.dgl. ausgebildet ist.A condensate collection device is attached to the bottom of the thawing container for the condensate that forms on the frozen goods, whereby the condensate collection device is bowl-shaped, in particular egg-shaped or similar.
Im Auftauraum befindet sich in einer anderen Ausführungsform das Gefriergut in der schalenförmigen, vorzugsweise schüsseiförmigen Tauwasserauffangeinrichtung, so daß es mit zunehmender Auftauzeit im Tauwasser liegt.In another embodiment, the frozen goods are located in the bowl-shaped, preferably egg-shaped, thawing water collecting device in the thawing chamber, so that they lie in the thawing water as the thawing time increases.
Der Wärmetauscher im Auftauraum kann als Auflage und Tauwasserauf fangeinrichtung zugleich ausgebildet sein.The heat exchanger in the thawing chamber can be designed as a support and condensate collection device at the same time.
An der Gefrieranlage ist mindestens eine Lampe zur Anzeige von im Auftaubehälter vorhandenen Temperaturen, insbesondere für den aufgetauten Zustand vorhanden.The freezer is equipped with at least one lamp to indicate the temperature in the defrosting container, in particular the thawed state.
Vorzugsweise befindet sich am Boden des Gefrierraumes eine Auffangeinrichtung, die vor allem bei einem erforderlichen Auftauvorgang, insbesondere bei einem reparaturbedingten Auftauvorgang das Tauwasser aufnimmt.Preferably, there is a collecting device at the bottom of the freezer compartment, which collects the condensate, especially when thawing is required, especially when thawing is necessary for repairs.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterkühlung des verflüssigten Kältemittels mit Hilfe eines Gefriergutes wird im folgenden erläutert:The method according to the invention for supercooling the liquefied refrigerant using a frozen product is explained below:
Im Auftaubehälter wird das im Wärmetauscher strömende verflüssigte Kältemittel durch eingelagertes Gefriergut unterkühlt und in unterkühlter Form der Drosseleinrichtung zugeführt.In the thawing container, the liquefied refrigerant flowing in the heat exchanger is subcooled by the stored frozen goods and fed to the throttle device in subcooled form.
Dabei wird im Auftauraum das flüssige Kältemittel von der Verflüssigungstemperatur auf anfangs -18°C, dann lange bei O0C unterkühlt, bevor es die vorhandene Umgebungstemperatur annimmt.In the thawing chamber, the liquid refrigerant is cooled from the condensing temperature to initially -18°C, then for a long time at 0° C before it assumes the existing ambient temperature.
Bei normaler intermittierender Betriebsweise des Kälteaggregats wird die Einschalttemperatur (insbesondere für einen auf konstante Lager- bzw. Gefriertemperatur geregelten Gefrierschrank) für das Kälteaggregat im Lagerfach durch Sensoren abgefühlt.During normal intermittent operation of the refrigeration unit, the switch-on temperature (particularly for a freezer controlled to a constant storage or freezing temperature) for the refrigeration unit in the storage compartment is sensed by sensors.
Bei beschleunigtem Auftauen wird das Kälteaggregat in Dauerbetrieb geschaltet, der erst bei Erreichen einer vorgegebenen Auftautemperatür, vorzugsweise bei etwa +70C in die normaleIn the case of accelerated thawing, the refrigeration unit is switched to continuous operation, which only switches back to normal operation when a predetermined thawing temperature is reached, preferably at around +7 0 C.
intermittierende Betriebsweise umgeschaltet wird.intermittent operation is switched on.
Die beiden Betriebsweisen sind durch einstellbare Schaltstufen einer regeltechnischen Schaltung mit den Schaltstufen zugeordneter Anzeigen, insbesondere durch mindestens eine Kontrolllampe einstellbar.The two operating modes can be set by means of adjustable switching stages of a control circuit with displays assigned to the switching stages, in particular by means of at least one control lamp.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, die zum alsbaldigen Verzehr vorgesehenen Nahrungs- und Genußmittel innerhalb des Gefriergerates unter wesentlicher Einsparung von Elektroenergie des Verdichters, insbesondere des Motorverdichters aufzutauen .The invention makes it possible to defrost food and beverages intended for immediate consumption within the freezer while significantly saving electrical energy from the compressor, in particular the motor compressor.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.Further developments and advantageous embodiments of the invention are specified in further subclaims.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail using an embodiment and several drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Gefrieranlage, insbesondere eines Gefrierschrankes in Seitenansicht,Fig. 1 is a schematic representation of the freezing system according to the invention, in particular a freezer in a side view,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des geschlossenen Verbundsystems der beteiligten Teilaggregate in der erfindungsgemäßen Gefrieranlage undFig. 2 a schematic representation of the closed composite system of the sub-assemblies involved in the freezing system according to the invention and
Fig. 3 eine Darstellung des Unterkühlungsprinzips im Mollier-Diagramm. Fig. 3 a representation of the supercooling principle in the Mollier diagram.
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In Fig. 1 ist in einer schematisehen Darstellung eine erfindungsgemäße Gefrieranlage, vorzugsweise ein Gefrierschrank in Seitenansicht gezeigt.In Fig. 1, a freezing system according to the invention, preferably a freezer, is shown in a schematic side view.
Der Gefrierschrank 1 besteht aus einem wärmeisolierten, verschließbaren Gehäuse 2 mit mindestens einem Gefrierraum 3, der vorzugsweise zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln 4 od. dgl. vorgesehen ist, und aus einem die Temperatur im Gefrierraum 3 steuernden Kälteaggregat 5, das einen Verdampfer 6, einen mechanischen Verdichter 7 für das Kältemittel, einen Verflüssiger 8 und eine Expansionseinrichtung 9, insbesondere eine Drosseleinrichtung, die in der genannten Reihenfolge in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, enthält, wobei das als Arbeitsmedium vorgesehene Kältemittel verschiedenen Aggregatzuständen unterworfen ist, sowie aus einem vom Gefrierraum 3 thermisch isolierten, separaten, vorzugsweise verschließbaren Auftaubehälter 10.The freezer 1 consists of a thermally insulated, lockable housing 2 with at least one freezer compartment 3, which is preferably provided for storing food 4 or the like, and of a refrigeration unit 5 which controls the temperature in the freezer compartment 3 and which contains an evaporator 6, a mechanical compressor 7 for the coolant, a condenser 8 and an expansion device 9, in particular a throttle device, which are connected to one another in the order mentioned in a circuit, wherein the coolant provided as the working medium is subject to various states of aggregation, and of a separate, preferably lockable, thawing container 10 which is thermally insulated from the freezer compartment 3.
Der Auftaubehälter 10 enthält einen mit einem zum Auftauen vorgesehenen Gefriergut 11 arbeitenden Wärmetauscher 12, der in die Rohrleitung 22 zwischen dem Verflüssiger 8 und der Drosseleinrichtung 9 eingebunden und zur Umgebung hin zumindest im Betriebszustand des Wärmetauschers 12 thermisch isolierbar ist.The thawing container 10 contains a heat exchanger 12 that works with frozen goods 11 intended for thawing, which is integrated into the pipeline 22 between the condenser 8 and the throttle device 9 and can be thermally insulated from the environment at least in the operating state of the heat exchanger 12.
Der Wärmetauscher 12 im Auftauraum 13 ist rohrschlangenförmig, vorzugsweise mäanderförmig ausgebildet und montiert.The heat exchanger 12 in the thawing chamber 13 is designed and mounted in the form of a coiled pipe, preferably in a meandering shape.
Die rohrförmige, vorzugsweise mäanderförmige Rohrleitung des Wärmetauschers 12 für das Kältemittel kann in die zur äußeren Umgebung thermisch isolierte Wandung 14 des Auftaubehälters 10 baulich integriert sein.The tubular, preferably meander-shaped pipe of the heat exchanger 12 for the coolant can be structurally integrated into the wall 14 of the thawing container 10, which is thermally insulated from the external environment.
- li -- li -
Die den Auftauraum 13 umgebende Wandung 14 stellt vorzugsweise einen kastenförmigen Auftaubehälter 10, vorzugsweise ein Auftaufachgehäuse dar, das dem Gefrierraumgehäuse 2 baulich angepaßt ist.The wall 14 surrounding the defrosting chamber 13 preferably represents a box-shaped defrosting container 10, preferably a defrosting compartment housing, which is structurally adapted to the freezer chamber housing 2.
Eine vor der Drosseleinrichtung 9, insbesondere vor der Drosselkapillare eingebundene, in Fig. 1 nicht eingezeichnete Filterpatrone ist metallisch wärmeleitfähig mit dem Auftauraum 13 verbunden.A filter cartridge (not shown in Fig. 1) installed in front of the throttling device 9, in particular in front of the throttling capillary, is connected to the thawing chamber 13 in a metallic, thermally conductive manner.
Die an den Wärmetauscher 12 des Auftauraumes 13 sich anschließende, außerhalb des Auftauraumes 13 befindliche Drosseleinrichtung 9 ist mit einer thermisch isolierenden Schutzumhüllung 15 versehen.The throttle device 9, which is connected to the heat exchanger 12 of the thawing chamber 13 and is located outside the thawing chamber 13, is provided with a thermally insulating protective casing 15.
Der Wärmetauscher 12 im Auftaubehälter 10 kann auch als mindestens ein an den Innenwänden, vorzugsweise an den Seitenwänden befestigter plattenförmiger Körper mit einem ausgedehnten Hohlraum für das Kältemittel ausgebildet sein.The heat exchanger 12 in the thawing container 10 can also be designed as at least one plate-shaped body attached to the inner walls, preferably to the side walls, with an extensive cavity for the coolant.
Am Boden 16 des Auftaubehälters 10 ist eine für das sich bildende Tauwasser des Gefriergutes 11 schalenförmig, insbesondere schüsseiförmig ausgebildete Tauwasserauffangeinrichtung 17 vorhanden.At the bottom 16 of the thawing container 10 there is a bowl-shaped, in particular egg-shaped, thawing water collecting device 17 for the thawing water that forms on the frozen goods 11.
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Im Gefrierraum 3 und im Auftauraum 13 befinden sich vorzugsweise Auflagen, auf denen das Gefriergut 4 bzw. 11 gelagert ist, wobei die Auflagen insbesondere als Gitterroste 18 und 19 ausgebildet sind.In the freezing compartment 3 and in the thawing compartment 13 there are preferably supports on which the frozen goods 4 and 11 are stored, wherein the supports are designed in particular as gratings 18 and 19.
Auch im Gefrier raum 3 kann sich am Boden 20 eine Auffangeinrichtung 21 befinden, um das Tauwasser im Falle eines z.B. reparaturbedingten Auftauvorganges aufzunehmen.A collecting device 21 can also be located on the floor 20 of the freezer compartment 3 in order to collect the condensate in the event of a thawing process, for example due to repairs.
In Fig. 2 ist ein geschlossenes Verbundsystem 23 mit den beteiligten Teilaggregaten des Kälteaggregats 5 dargestellt. Das Kälteaggregat 5 besteht aus dem Verdampfer 6, dem mechanischen Verdichter 7 für das Kältemittel, dem Verflüssiger 8 und der Expansionseinrichtung 9, die in der genannten Reihenfolge in dem geschlossenen Verbundsystem 23 miteinander verbunden sind.Fig. 2 shows a closed composite system 23 with the relevant sub-assemblies of the refrigeration unit 5. The refrigeration unit 5 consists of the evaporator 6, the mechanical compressor 7 for the coolant, the condenser 8 and the expansion device 9, which are connected to one another in the order mentioned in the closed composite system 23.
Bei größeren Gefrieranlagen kann die Expansionseinrichtung eine größere Expansionsmaschine sein; bei kleiner dimensionierten Gefrieranlagen sind die Expansionseinrichtungen als Drosseleinrichtungen 9 ausgebildet.In larger freezing systems, the expansion device can be a larger expansion machine; in smaller freezing systems, the expansion devices are designed as throttle devices 9.
Das als Arbeitsmedium vorgesehene Kältemittel ist in diesem Verbundsystem 23 verschiedenen Aggregatzuständen unterworfen.The refrigerant intended as the working medium is subject to 23 different states of aggregation in this composite system.
In dem Verbundsystem 23, das in Fig. 2 dargestellt ist, sind auch der erfindungsgemäße Auftauraum 13 und der Gefrierraum 3 um das in ihnen im wesentlichen wirksame Teilaggregat eingezeichnet, um die thermisch isolierte, separate Anordnung von Auftauraum 13 und Gefrierraum 3 in der gesamten Gefrieranlage darzustellen.In the composite system 23 shown in Fig. 2, the thawing chamber 13 and the freezing chamber 3 according to the invention are also shown around the sub-assembly that is essentially active in them, in order to show the thermally insulated, separate arrangement of the thawing chamber 13 and the freezing chamber 3 in the entire freezing system.
In Fig. 3 ist eine Darstellung des Mollier-Diagramms gezeigt, mit dem das Unterkühlungsverfahren für den Auftauvorgang näher erläutert wird. Dabei werden die Punktdarstellungen A bis G im Mollier-Diagramm kommentiert:Fig. 3 shows a representation of the Mollier diagram, which explains the subcooling process for the thawing process in more detail. The point representations A to G in the Mollier diagram are commented on:
A - B : Verflüssigung des Kältemittels im Verflüssiger 8 bei konstantem Druck &rgr; (Isobare) und konstanter Veflüssigungstemperatur (Umgebungstemperatur des Gefrierschrankes 1),A - B : condensation of the refrigerant in the condenser 8 at constant pressure ρ (isobar) and constant condensation temperature (ambient temperature of the freezer 1),
B - C : Entspannung des flüssigen (aber nicht unterkühlten) Kältemittels in der Drosseleinrichtung 9 bei konstanter Enthalpie h vom Druck- und Temperaturniveau des Verflüssigers 8 bis zum Druck- und Temperaturniveau des Verdampfers 6,B - C : Relaxation of the liquid (but not subcooled) refrigerant in the throttle device 9 at constant enthalpy h from the pressure and temperature level of the condenser 8 to the pressure and temperature level of the evaporator 6,
C - G : Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer 6 bei konstantem Druck und konstanter Verdampfertemperatur (Temperatur im Lagerfach eines Gefrierschrankes 1),C - G : Evaporation of the refrigerant in the evaporator 6 at constant pressure and constant evaporator temperature (temperature in the storage compartment of a freezer 1),
B - D : Unterkühlung des flüssigen Kältemittels in dem Auftaubehälter 10 auf dem Druckniveau des Verflüssigers 8 von der Verflüssigertemperatur auf die Schmelztemperatur des aufzutauenden Gefriergutes 11. Im Punkt B wird die untere Grenzkurve überschritten, die das Naßdampfgebiet vom Flüssiggebiet trennt.B - D : Subcooling of the liquid refrigerant in the thawing container 10 at the pressure level of the condenser 8 from the condenser temperature to the melting temperature of the frozen goods to be thawed 11. At point B, the lower limit curve is exceeded, which separates the wet vapor region from the liquid region.
D - E : Entspannung des flüssigen, unterkühlten Kältemittels in der Drosseleinrichtung 9 bei konstanter Enthalpie h vom Temperaturniveau der Auftauraumes 13 bis zum Druck- und Temperaturniveau des Verdampfers 6. Das verzögerte Überschreiten der unteren Grenzkurve im Punkt F zeigt an, daß ein wesentlich höherer Prozentsatz des Kältemittels den Verdampfer 6 im flüssigen Aggregatzustand erreicht.D - E : Relaxation of the liquid, supercooled refrigerant in the throttle device 9 at constant enthalpy h from the temperature level of the thawing chamber 13 to the pressure and temperature level of the evaporator 6. The delayed exceeding of the lower limit curve at point F indicates that a significantly higher percentage of the refrigerant reaches the evaporator 6 in the liquid state.
E - G : Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer 6 bei konstantem Druck und konstanter Verdampf er tempera tür (Temperatur im Lagerfach des Gefrierschrankes 1),E - G : Evaporation of the refrigerant in the evaporator 6 at constant pressure and constant evaporator temperature (temperature in the storage compartment of the freezer 1),
G - A : Verdichtung des verdampften Kältemittels im Verdichter 7 bei konstanter Entropie. Bei gleicher zugeführter mechanischer Leistung hat sich durch die Unterkühlung die Kälteleistung des Verdampfers 6 um die Enthalpiedifferenz E-C gegenüber der Kälteleistung C-G ohne Unterkühlung vergrößert.G - A : Compression of the evaporated refrigerant in the compressor 7 at constant entropy. With the same mechanical power supplied, the cooling capacity of the evaporator 6 has increased by the enthalpy difference E-C compared to the cooling capacity C-G without subcooling.
Die erfindungsgemäße Gefrieranlage 1 besitzt eine regeltechnische Schaltung mit einstellbaren Sehaltstufen für zwei Betriebsweisen, wobei die Schaltstufen mit mindestens einem temperaturempfindlichen Sensor verbunden sind, die bei nicht beschleunigtem Auftauen des zum Auftauen vorgesehenen Gefrierguts 11 im Auftaubehälter 10 das intermittierende Ein-/Ausschalten des Kälteaggregats 5 bei Über-/Unterschreitung der Lagertemperatur im Lager- bzw. Gefrierfach signalisieren und bei beschleunigtem Auftauen des Gefrierguts 11 im Auftaubehälter 10 das Umschalten der Betriebsweise des Kälteaggregats 5 vom Dauerbetrieb in die intermittierende Betriebsweise bei Überschreitung einer vorgegebenen Auftautemperatur im Auftaubehälter 10 auslösen.The freezing system 1 according to the invention has a control circuit with adjustable switching levels for two operating modes, where the switching levels are connected to at least one temperature-sensitive sensor, which, in the case of non-accelerated thawing of the frozen goods 11 intended for thawing in the thawing container 10, signals the intermittent switching on/off of the refrigeration unit 5 when the storage temperature in the storage or freezer compartment is exceeded/undershot, and, in the case of accelerated thawing of the frozen goods 11 in the thawing container 10, triggers the switching of the operating mode of the refrigeration unit 5 from continuous operation to intermittent operation when a predetermined thawing temperature in the thawing container 10 is exceeded.
Die eine Umschaltung von der Dauerbetriebsweise in die intermittierende Betriebsweise erzeugende Auftautemperatur liegt bei vorzugsweise etwa +70C.The defrosting temperature which produces a switch from continuous operation to intermittent operation is preferably around +7 0 C.
Die einstellbaren Schaltstufen besitzen jeweils Anzeigen, insbesondere mindestens eine Kontrollampe, die vorzugsweise die augenblickliche Betriebsweise signalisiert.The adjustable switching stages each have displays, in particular at least one control lamp, which preferably signals the current operating mode.
Die erfindungsgemäße Gefrieranlage, insbesondere der Gefrierschrank 1 arbeitet im wesentlichen bezogen auf den Auftauraum 13 folgendermaßen:The freezing system according to the invention, in particular the freezer 1, operates essentially as follows with respect to the thawing chamber 13:
Im Auftaubehälter 10 wird das im Wärmetauscher 12 strömende, verflüssigte Kältemittel durch eingelagertes Gefriergut 11 unterkühlt und in unterkühlter Form der Drosseleinrichtung 9 zugeführt.In the thawing container 10, the liquefied refrigerant flowing in the heat exchanger 12 is subcooled by stored frozen goods 11 and fed in subcooled form to the throttle device 9.
Dabei wird im Auftauraum 13 das flüssige Kältemittel von der Verflüssigungstemperatur auf anfangs -18°C, dann lange bei 00C unterkühlt, bevor es die vorhandene Umgebungstemperatur annimmt.In the thawing chamber 13, the liquid refrigerant is cooled from the condensation temperature to initially -18°C, then for a long time at 0 0 C, before it assumes the existing ambient temperature.
Zur Durchführung des Auftauens können zweckmäßigerweise zwei Betriebsweisen des Kälteaggregats 5 eingestellt werden.To carry out the defrosting, two operating modes of the refrigeration unit 5 can be conveniently set.
Bei normaler intermittierender Betriebsweise des Kälteaggregats 5 werden die Einschalttemperatur (insbesondere für einen auf konstante Lager- bzw. Gefriertemperatür geregelten Gefrierschrank 1) für das Kälteaggregat 5 im Gefrierraum 3 und die Temperatur im Auftauraum 13 durch Sensoren abgefühlt.During normal intermittent operation of the refrigeration unit 5, the switch-on temperature (in particular for a freezer cabinet 1 regulated to a constant storage or freezing temperature) for the refrigeration unit 5 in the freezer compartment 3 and the temperature in the thawing compartment 13 are sensed by sensors.
Bei beschleunigtem Auftauen wird das Kälteaggregat 5 in Dauerbetrieb geschaltet, der erst bei Erreichen einer vorgegebenen Auftautemperatür, vorzugsweise bei etwa +70C in die normale intermittierende Betriebsweise umgeschaltet wird.In the case of accelerated thawing, the refrigeration unit 5 is switched to continuous operation, which is only switched to the normal intermittent operation mode when a predetermined thawing temperature is reached, preferably at about +7 0 C.
Die beiden Betriebsweisen sind vorzugsweise durch einstellbare Schaltstufen einer regeltechnischen Schaltung mit den Schaltstufen zugeordneten Anzeigeeinrichtungen, insbesondere jeweils durch mindestens eine Kontrollampe, wählbar.The two operating modes can preferably be selected by adjustable switching stages of a control circuit with display devices assigned to the switching stages, in particular by at least one control lamp in each case.
Bezugs zei chenli s teReference list
1 Gefrierschrank1 freezer
2 Gehäuse2 housings
3 Gefrierraum3 Freezer compartment
4 Nahrungsmittel4 Food
5 Kälteaggregat5 Refrigeration unit
6 Verdampfer6 evaporators
7 Verdichter7 compressors
8 Verflüssiger8 Condenser
9 Drosseleinrichtung9 Throttle device
10 Auftaubehälter10 defrosting containers
11 Gefriergut11 Frozen goods
12 Wärmetauscher12 heat exchangers
13 Auftauraum13 Thawing chamber
14 Wandung14 Wall
15 Schutzumhüllung15 Protective cover
16 Boden16 Floor
17 Tauwasserauffangeinrichtung17 Condensate collection device
18 Gitterrost18 Grating
19 Gitterrost19 Grating
20 Boden20 Floor
21 Auffangeinrichtung21 Collection facility
22 Rohrleitung22 Pipeline
23 Verbundsystem23 Composite system
Claims (19)
in die zur äußeren Umgebung thermisch isolierte Wandung
(14) des Auftaubehälters (10) baulich integriert ist.that the tubular, preferably meander-shaped, pipe for the coolant designed as a heat exchanger
into the wall thermally insulated from the outside environment
(14) of the thawing container (10) is structurally integrated.
dadurch gekennzei chnet,16. Freezing system according to one of the preceding claims,
characterized,
• · · · · rt * · *· ft * ti
• · · · · rt
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29504801U DE29504801U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Freezer, in particular freezer, freezer, freezer or the like. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29504801U DE29504801U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Freezer, in particular freezer, freezer, freezer or the like. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29504801U1 true DE29504801U1 (en) | 1995-07-13 |
Family
ID=8005659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29504801U Expired - Lifetime DE29504801U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Freezer, in particular freezer, freezer, freezer or the like. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29504801U1 (en) |
-
1995
- 1995-03-21 DE DE29504801U patent/DE29504801U1/en not_active Expired - Lifetime
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