DE3872206T2

DE3872206T2 - Anordnung zur verhinderung des gefrierens des arbeitsmediums in einer absorptionskaeltevorrichtung.

Info

Publication number: DE3872206T2
Application number: DE8888850422T
Authority: DE
Inventors: Stig Herman Faerndahl; Magnus Tell Walfridson
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2008-12-15
Also published as: SE8800041D0; CA1333632C; US4914919A; EP0323820B1; FI890062A; SE8800041L; DE3872206D1; EP0323820A3; EP0323820A2; FI87111C; SE459991B; FI87111B; FI890062A0

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlschrank mit einer wärmeisolierten Kammer, einem gekühlten Raum, einem Absorptionskältegerät, dessen Verdampfer in dem gekühlten Raum angeordnet ist und dessen übrige Teile in der Kammer angebracht sind, einer elektrischen Heizpatrone und einem Gasbrenner zur wahlweisen Erhitzung des Kochers des Absorptionskältegerätes, Öffnungen in der Wand der Kammer zur Zirkulation der umgebenden Luft durch die Kammer, um die darin befindlichen Teile zu kühlen, und einem Steuergerät, welches automatisch den Gasbrenner startet, wenn die Stromversorgung zur Heizpatrone aufhört.
Solch ein Kühlschrank ist aus dem US-Patent 3 771 320 bekannt, wenn man das dort gezeigte Absorptionskältegerät mit Elektrizität oder Gas entsprechend US-Patent 4 656 837 betreibt.
US-Patent 3 771 320 zeigt ein Absorptionskältegerät, das mit Ausnahme seines Verdampfers von einer wärmeisolierten Kammer umgeben ist, durch die die umgebende Luft zur Kühlung des Kältegerätes zirkuliert. Wenn solch ein Kältegerät Ammoniak, Wasser und Wasserstoff als Arbeitsmedium enthält und die Temperatur der Teile des Kältegerätes, die sich in der Kammer befinden unter -12 ºC absinkt, wird das Medium in bestimmten Teilen des Gerätes zu Pfropfen frieren, die die Zirkulation des Mediums durch das Gerät verhindern und das Gerät verliert seine Funktion als Kältegerät.
US-Patent 4 656 837 zeigt ein Absorptionskältegerät, das entweder durch die elektrische 12-Volt-Anlage eines Kraftfahrzeuges, durch 110-V-Spannung eines elektrischen Netzes oder durch einen Gasbrenner betrieben wird. Ein Steuergerät wacht darüber, daß das Kältegerät ständig durch die vorteilhafteste der zur Verfügung stehenden Energiearten betrieben wird. Das Steuergerät löst diese Aufgabe automatisch und zwar in der Weise, daß es das Kältegerät in erster Linie aus dem elektrischen Netz, in zweiter Linie aus der elektrischen Anlage eines Kfz und in dritter Linie mit Gas versorgt.
Es ist Aufgabe der Erfindung zu verhindern, daß das Absorptionskältegerät, wie es einleitend beschrieben ist, bei tiefen Temperaturen der umgebenden Luft durch Gefrieren des Mediums im Gerät zu Pfropfen außer Funktion gesetzt wird.
Die Aufgabe wird durch einen Kühlschrank entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Plattenorgane zum Verschließen der Öffnungen, um die Luftzirkulation durch die Kammer einzuschränken, und durch ein in der Kammer untergebrachtes temperaturempfindliches Organ des Steuergerätes, das bei einem vorgegebenen unteren Temperaturwert in der Kammer die Stromversorgung der Heizpatrone unterbricht und den Gasbrenner in Gang setzt, gelöst.
Durch die Plattenorgane, die die Zirkulation der Luft durch die Kammer einschränken, steigt die Temperatur in der Kammer im Verhältnis zur Temperatur der Außenluft an, was dazu beiträgt, das Gefrieren des Mediums im Kältegerät zu verhindern. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht ausreichend, wenn das Gerät durch Elektrizität über die Heizpatrone in Gang gesetzt wird, nachdem es über längere Zeit in einer niedrigen Umgebungstemperatur ausgeschaltet gewesen ist. Die Energie der Heizpatrone ist nämlich zu niedrig, um Wärme von der Heizpatrone in angemessener Zeit innerhalb des Gerätes zu verbreiten und die gefrorenen Pfropfen zu schmelzen.
Wenn das Gerät jedoch zu Beginn mit dem Gasbrenner betrieben wird, wird die Wärme des Brenners die gefrorenen Pfropfen schnell schmelzen, aus dem Grunde, weil bei einem Absorptionskältegerät ein Gasbrenner etwa dreimal mehr Wärme abgibt als eine elektrische Heizpatrone um den Kocher des Kältegerätes mit soviel Wärme vom Gasbrenner wie von der Heizpatrone zu versorgen. Das temperaturempfindliche Organ sichert, daß das Kältegerät schnell in Funktion kommt, indem es den Gasbrenner in Gang setzt, wenn es in der Kammer so kalt ist, daß ein Einfrieren im Kältegerät zu befürchten ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlschrankes soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben werden. Die Zeichnung zeigt die Teilansicht eines Caravans, der mit einer Absorptionskälteeinrichtung ausgerüstet ist.
Mit 10 ist eine Umhausung für den Kühlschrank bezeichnet, die einen gekühlten Raum 12 enthält, der durch eine Tür 14 verschließbar ist. Der Raum 12 wird von dem Verdampfer 16 eines Absorptionskältegerätes 18 gekühlt, das sich hinter der Umhausung 10 in einer wärmeisolierten Kammer 20 befindet. Das Kältegerät 18 wird durch die umgebende Luft, die in die Kammer 20 durch eine untere Öffnung 22 hereinströmt und durch eine obere Öffnung 24 entweicht, gekühlt.
Das Kältegerät 18, welches von bekannter Bauart ist und z. B. aus Figur 3 des US-Patentes 4 691 529 hervorgeht, zeigt ein Absorbergefäß 32, das eine Absorptionsflüssigkeit, wie z. B. Wasser, in der ein Kühlmittel, wie Ammoniak, gelöst ist, enthält. Diese Lösung, die relativ viel Kühlmittel enthält, wird als starke Lösung bezeichnet. Die starke Lösung existiert vom Absorbergefäß 32, durch den Verdampfer 34 und tritt in den Kocher 36 ein, in dem die starke Lösung der Wärme von einem Gasbrenner 38 oder von einer mit 110 oder 220 V betriebenen elektrischen Heizpatrone 40 oder einer mit 12 V betriebenen elektrischen Heizpatrone (nicht dargestellt) ausgesetzt ist. Der Kühlmitteldampf entweicht aus der starken Lösung, welche dadurch zur schwachen Lösung wird. Das Gemisch von Kühlmitteldampf und schwacher Lösung wird durch ein Pumprohr 42 ausgetrieben, der Kühlmitteldampf gelangt zu einem Separator 44, der die Absorptionsflüssigkeit, die der Kühlmitteldampf mitführt, abtrennt und die schwache Lösung wird in einem äußeren Rohr 46 des Kochers 36 bis zu einem bestimmten Pegel 48 gesammelt.
Der Kühlmitteldampf fließt vom Separator 44 in einen Kondensor 50, wo die Wärme des Dampfes an die Luft in der Kammer 20 abgegeben wird, so daß der Dampf kondensiert. Das Kühlmittel- Kondensat verläßt den Kondensor durch ein Rohr 52 und tritt in den Verdampfer 16 ein, wo das Kondensat auf den Strom eines inerten Gases, wie z. B. Wasserstoff, trifft und verdampft in einem äußeren Rohr 54 in das inerte Gas, wobei es Wärme aus dem Raum 12 aufnimmt. Das inerte Gas wird dem Verdampfer 16 durch ein inneres Rohr 56 zugeführt, das innerhalb des äußeren Rohres 54 angeordnet ist und das Gemisch von inertem Gas und verdampftem Kühlmittel existiert vom Verdampfer 16 durch das Rohr 54 und wird fortgeführt über das Rohr 58 zum Absorbergefäß 32.
Vom Absorbergefäß 32 wird das Gemisch aus Kühlmitteldampf und inertem Gas durch einen Absorber 60 geführt und trifft dort auf die schwache Lösung, die, durch den Pegel 48 getrieben, vom Rohr 46 über eine Leitung 62 in den oberen Teil des Absorbers 60 am Punkt 64 eintritt. Beim Abwärtsfließen durch den Absorber 60 absorbiert die schwache Lösung den aufsteigenden Kühlmitteldampf, wobei Wärme an die Luft der Kammer 20 abgegeben wird, die schwache Lösung wird dadurch wieder zur starken Lösung, bevor sie nach unten in das Absorbergefäß 32 bei Punkt 66 einfließt. Das aufsteigende inerte Gas gelangt vom Absorber 60 zum Rohr 56 und tritt dann in den Verdampfer 16 ein und ermöglicht dem Kühlmittelkondensat in diesem zu verdampfen.
Um zu verhindern, daß Kühlmitteldampf, der im Kondensor möglichersweise nicht kondensiert ist, sich im Kondensor sammelt und das Ausfließen des Kühlmittelkondensats aus dem Kondensor blockiert, ist eine Entlüftungsleitung 68 zwischen dem Auslaß des Kondensors 50 und der Leitung 58 angeordnet, über die gasförmiges Medium zum Absorbergefäß 32 geführt wird.
Der Brenner 38 erhitzt den Kocher 36 über ein Rohr 70 durch den das heiße Heizgas vom Brenner strömt. Durch eine Leitung 72 wird Gas zum Brenner 38 über ein Steuergerät 74 geführt. Die Leitungen 76 mit 110 oder 220 V aus dem Netz zum Betreiben der Heizpatrone 40 und die Leitungen 78 mit 12 V von der elektrischen Anlage eines Automobils zum Betreiben der nicht dargestellten Heizpatrone sind ebenfalls mit dem Steuergerät 74 verbunden. Wie schon in der Einleitung erwähnt wurde, wirkt das Steuergerät in der Weise, daß es automatisch die Stromversorgung des Automobiles einschaltet, wenn der Strom des elektrischen Netzes ausfällt. Wenn die Stromversorgung des Automobils ebenfalls ausfällt, schaltet das Steuergerät automatisch auf Gas um.
Ein temperaturempfindliches Organ 80 ist in der Kammer 20 angebracht. Das Organ 80 ist mit den Schaltern 82 in den Leitungen 76 und 78 verbunden und wirkt so, daß es den Stromfluß durch die genannten Leitungen bei Erreichen einer bestimmten unteren Temperatur in der Kammer 20 unterbricht, und zwar bei einer Temperatur, die befürchten läßt, daß das Medium im Kältegerät 18 zu Pfropfen friert, die das Gerät außer Funktion setzen würden. Die schwache Lösung, z. B. in der Leitung 62, würde zuerst einfrieren.
Wenn es so kalt ist, daß ein Einfrieren im Kältegerät zu befürchten ist, wird der größere Teil eines unteren Lüftungsgitters 84 durch ein Plattenorgan 86 verschlossen, so daß nur eine schmale Öffnung 22 verbleibt, um Luft in die Kammer 20 einzulassen. In dieser Weise wird die Zirkulation der Luft durch die Kammer 20 beschränkt, so daß die Kammer die Wärme besser halten kann, die durch das Kältegerät 18 in die Kammer 20 abgegeben wird.
Unterhalb einer bestimmten niedrigen Temperatur in der Kammer, z. B. -12 ºC, trennt das temperaturempfindliche Organ 80 die elektrische Verbindung der Kälteeinrichtung, wodurch der Gasbrenner automatisch in Gang gesetzt wird. Der Gasbrenner, der etwa dreimal soviel Wärme abgibt, wie jede elektrische Heizpatrone abgeben kann, wird die Kammer 20 und das Kältegerät 18 schnell aufheizen, so daß die gefrorenen Pfropfen geschmolzen werden.
Die Erfindung ist geeignet zur Anwendung in Caravans, die an einem Wintersportplatz geparkt werden und bei denen das Kältegerät mit dem elektrischen Netz verbunden ist. Unter diesen Umständen ist es angebracht, den Schalter 82 nur an den Leitungen 76 anzuordnen, weil die Stromversorgung aus dem Automobil normalerweise nicht aktiv ist, wenn der Caravan geparkt ist. Das temperaturempfindliche Organ 80 und der Schalter 82 sind vorteilhafterweise als eine Einheit konstruiert, die in der Kammer 20 montiert ist und entweder nur mit den Leitungen 76 oder auch sowohl mit den Leitungen 76 als auch den Leitungen 78, so wie es in der Zeichnung dargestellt ist, verbunden ist.

Claims

1. Kühlschrank mit einer wärmeisolierten Kammer (20), einem gekühlten Raum (12), einem Absorptionskältegerät (16, 18), dessen Verdampfer (16) in dem gekühlten Raum (12) angeordnet ist und dessen übrige Teile (18) in der Kammer (20) angebracht sind, einer elektrischen Heizpatrone (40) und einem Gasbrenner (38) zur wahlweisen Erhitzung des Kochers (36) vom Absorptionskältegerät, Öffnungen (22, 24) in der Wand der Kammer (20) zur Zirkulation von umgebender Luft durch die Kammer (20), um die darin befindlichen Teile (18) zu kühlen, und einem Steuergerät (74), welches automatisch den Gasbrenner (38) startet, wenn die Stromversorgung zur Heizpatrone aufhört, gekennzeichnet durch Plattenorgane (86) zur Abdeckung der Öffnungen (22, 24), um die Zirkulation der Luft durch die Kammer (20) zu begrenzen und dadurch, daß das Steuergerät (74) ein temperaturempfindliches Organ (80) in der Kammer (20) enthält und bei einer vorausbestimmten niedrigen Temperatur in der Kammer (20) die Stromversorgung zur Heizpatrone (40) unterbricht und den Gasbrenner (38) in Betrieb setzt.