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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemaschinen-Vorrichtung mit einem
Kühlfach
und einem Gefrierfach.
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Kältemaschinen-Vorrichtungen
für den Haushalt
oder zur gewerblichen Anwendung werden häufig so konstruiert, dass sie
ein Gefrierfach und ein Kühlfach
zusammen bereitstellen. Solch eine Vorrichtung setzt entweder zwei
unabhängige
Kältekreisläufe mit
zwei Kompressoren ein, oder es wird ein einziger Kältekreislauf
mit einem einzigen Kompressor und mit einem Magnetventil zum Umleiten des
Kältemittels
oder Kühlfluids
bereitgestellt, um den Kühlbedarf
der jeweiligen Fächer
zu decken. Die Lösung
mit einem einzigen Kompressor erfordert weniger Platz, Energie und
Herstellungskosten als eine Lösung
mit zwei Kompressoren. Eine typische Kältemaschinen-Vorrichtung, welche
diese Lösung
mit einem einzigen Kompressor anwendet, ist in 1 schematisch
dargestellt.
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Die
typische Kältemaschinen-Vorrichtung, welche
in 1 abgebildet ist, umfasst einen einzigen Kompressor 2,
einen Verflüssiger
bzw. Dampfkondensator 3, einen ersten Verdampfer 5a,
welcher im Kühlfach
angeordnet ist, und einen zweiten Verdampfer 5b, welcher
im Gefrierfach angeordnet ist. Das Bezugszeichen 1 benennt
ein Ventil zum Steuern der Bewegung bzw. des Flusses von Kühlfluid vom
Kompressor zum ersten Verdampfer oder zum zweiten Verdampfer in
Abhängigkeit
von der tatsächlichen
Position eines Ventilelements 1a, das durch ein Betätigungselement 1b betätigt wird,
das normalerweise eine Magneteinheit ist. Die Stromzufuhr zur Magneteinheit 1b wird
durch eine Steuereinheit 4 gesteuert. Die Bezugszeichen 6a bis 6e benennen
Rohre zum Verbinden der Elemente des Kältekreislaufs, welcher in 1 dargestellt
ist. Ein Auslass des Kompressors 2 ist mittels eines Rohrs 6g mit
einem Einlass des Verflüssigers
bzw. Dampfkondensators 3 verbunden. Ein Auslass des Verflüssigers
bzw.
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Dampfkondensators 3 ist
durch ein Rohrteilstück 6f mit
einem Eingangsanschluss P2 des Magnetventils 1 verbunden.
Ein erster Ausgangsanschluss P1 des Magnetventils 1 ist
durch ein Rohrteilstück 6a mit
einem Einlass des ersten Verdampfers 5a verbunden. Ein
Ausgangsanschluss P3 des Magnetventils 1 ist durch ein
Rohrteilstück 6b mit
einem Einlass eines zweiten Verdampfers 5b verbunden. Der
Auslass des ersten Verdampfers 5a ist mittels eines Rohrteilstücks 6c außerdem mit
dem Einlass des zweiten Verdampfers 5b verbunden. Der Auslass
des zweiten Verdampfers 5b ist durch ein Rohrteilstück 6d mit
einem Einlass des Kompressors 2 verbunden.
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In 1 ist
ein erster Betriebszustand des Magnetventils 1 durch eine
durchgehende Linie angezeigt. In diesem ersten Betriebszustand nimmt
das Ventilelement 1a eine derartige Position ein, dass
es den Einlassanschluss P2 des Magnetventils so mit dem Auslassanschluss
P1 verbindet, dass der Ausgang des Verflüssigers bzw. Dampfkondensators 3 mit
dem ersten Verdampfer 5a im Kühlfach verbunden ist. In diesem
Betriebszustand des Magnetventils strömt das Kühlfluid durch den ersten Verdampfer 5a und
den zweiten Verdampfer 5b zurück zum Kompressor 2.
Das Kühlfluid
breitet sich im ersten Verdampfer 5a und im zweiten Verdampfer 5b,
welche in Reihe geschaltet sind, so aus, dass in diesem Betriebszustand
des Magnetventils sowohl im Kühlfach als
auch im Gefrierfach eine Kühlwirkung
erzielt wird, solange der Kompressor 2 läuft.
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Eine
zweite Position des Ventilelements 1a ist als eine gestrichelte
Linie dargestellt, welche den Einlassanschluss P2 mit den Auslassanschluss
P3 verbindet. In diesem zweiten Betriebszustand wird der Auslass
des Verflüssigers
bzw. Dampfkondensators 3 mit dem Einlass des zweiten Verdampfers 5b verbunden,
während
die Verbindung zum Einlass des ersten Verdampfers 5a unterbrochen
wird. In diesem Betriebszustand breitet sich Kühlfluid, das durch den Kompressor 2 zirkulieren
gelassen wird, ausschließlich
im Verdampfer 5b im Gefrierfach aus, so dass im Kühlfach keine
Kühlwirkung
erzeugt wird, wenn das Magnetventil 1 in dem zweiten Betriebszustand
ist.
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In
der Konstellation, welche in 1 dargestellt
ist, kann das Magnetventil daher entweder gezielt eine Reihenschaltung
des ersten und des zweiten Verdampfers 5a, 5b in
den Kältekreislauf
einfügen
oder es kann nur den zweiten Verdampfer 5b an den Kältekreislauf
anschließen,
während
es den ersten Verdampfer 5a ausschließt.
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Gemäß einer
alternativen Konstellation eines Kältekreislaufs, der in der Figur
nicht dargestellt ist, wird der Einlass des ersten Verdampfers 5a mit einem
der beiden Auslassanschlüsse
P1, P3 des Magnetventils verbunden, während der Einlass des zweiten
Verdampfers 5b mit dem anderen Auslassanschluss des Magnetventils 1 verbunden
wird. Die Auslässe
des ersten Verdampfers 5a und des zweiten Verdampfers 5b werden
miteinander und mit dem Einlass des Kompressors 2 verbunden.
In dieser alternativen Konstellation kann das Magnetventil entweder
gezielt den ersten Verdampfer 5a oder den zweiten Verdampfer 5b an
den Kältekreislauf
anschließen,
aber nicht beide Verdampfer.
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Der
typische Kältekreislauf,
welcher in 1 dargestellt ist, hat den Nachteil,
dass die Zufuhr von Kühlfluid
zu den Verdampfern 5a und 5b nicht immer dem tatsächlichen
Kühlbedarf
in den verbundenen Fächern
entspricht. Dasselbe gilt auch für
die zuvor beschriebene alternative Konstellation. Der herkömmliche
Kältekreislauf
ist nicht imstande, das Kühlfach
und das Gefrierfach in Abhängigkeit
vom individuellen Kühlbedarf
einzeln mit der entsprechenden Kühlmenge
zu versorgen. In dieser Hinsicht ist daher die kostenwirk same Lösung mit
einem einzigen Kompressor der Lösung
mit zwei Kompressoren, welche je nach Bedarf einen unabhängigen Betrieb oder
einen gleichzeitigen Betrieb der beiden Verdampfer ermöglicht,
unterlegen. Der Energieverbrauch einer herkömmlichen Kältemaschine mit einem einzigen
Kompressor und einem bistabilen Ventil, wie in 1 beschrieben,
tendiert daher dazu, höher
zu sein.
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Außerdem setzt
der Kompressor 2 in Betrieb das Kühlfluid in einem Teilstück des Kältekreislaufs zwischen
dem Auslass des Kompressors 2 und Ausdehnungskapillaren,
welche in den Zeichnungen nicht dargestellt sind und sich zwischen
dem Verflüssiger
bzw. Dampfkondensator 3 und den Verdampfern befinden, unter
Druck. Jedes Mal, wenn der Kompressor eingeschaltet wird, wird eine
beträchtliche
Dauer von Laufzeit des Kompressors zum Aufbau dieses Drucks benötigt, bevor
eine Kühlwirkung erzielt
werden kann. Dies führt
abermals zu einem erhöhten
Energieverbrauch der Kältemaschine.
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Aus
US 5,038,827 ist ein Dual-Kältemaschinensystem
mit einem Wechselventil bekannt. Es werden programmierbare Magnetregelventile
S1 und S2 verwendet, um die Anordnung des Wechselventils so zu steuern,
dass einer der beiden Verdampfer im System oder beide aktiv sind.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemaschinen-Vorrichtung mit
einem Kühlfach
und einem Gefrierfach mit einem besseren energetischen Wirkungsgrad
bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe so gelöst, wie in Patentanspruch 1
definiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Ventileinrichtung zum gezielten Umleiten der Bewegung
bzw. des Flusses von Kühlfluid
zu den Verdampfern der Kältemaschinen-Vorrichtung mit
drei Anschlüssen
so ausgelegt, dass sie in einen von wenigstens drei verschiedenen
Betriebszuständen
tritt. In einem ersten Betriebszustand wird ein erster der Anschlüsse gesperrt,
während
ein zweiter und ein dritter der Anschlüsse miteinander in Verbindung
stehen, so dass Kühlfluid
in den einen der zweiten und dritten Anschlüsse einströmen und durch den anderen der
zweiten oder dritten Anschlüsse
ausströmen kann.
In einem zweiten Betriebszustand wird der dritte Anschluss gesperrt,
und der erste und der zweite Anschluss stehen miteinander in Verbindung.
In einem dritten Betriebszustand stehen alle drei Anschlüsse miteinander
in Verbindung, so dass Kühlflüssigkeit
durch jeden der drei Anschlüsse
in das Ventil einströmen
und das Ventil durch die restlichen zwei Anschlüsse verlassen kann.
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Der
Begriff „Anschluss" bezieht sich demgemäß auf ein
Ende des Ventils, das als ein Einlass in das Ventil oder als ein
Auslass aus dem Ventil fungieren kann. Einen Anschluss zu sperren,
bedeutet, dass Kühlfluid
weder von außerhalb
der Ventileinrichtung in den Anschluss einströmen noch den Anschluss von
innerhalb der Ventilkammer verlassen kann.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nun bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 stellt
einen Kältekreislauf
einer herkömmlichen
Kältemaschinen-Vorrichtung
mit einem Kühlfach
und einem Gefrierfach dar;
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2 stellt
eine erste Ausführungsform
dar, welche nicht der vorliegenden Erfindung entspricht;
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3 stellt
eine zweite Ausführungsform dar,
wobei diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht;
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4 stellt
eine dritte Ausführungsform
dar, wobei diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht.
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In
allen Zeichnungen wurden entsprechende oder identische Elemente
mit identischen Bezugszeichen benannt.
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2 stellt
einen Kältekreislauf
einer Kältemaschinen-Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
schematisch dar. Das Bezugszeichen 1 in 2 benennt
ein Ventil mit drei Eingangsanschlüssen P1, P2 und P3. Das Ventil 1 weist
außerdem
ein Ventilelement 1a zum gezielten Verbinden der drei Anschlüsse des
Ventils 1 auf. Das Ventil 1 kann in einen von
drei verschiedenen Zuständen,
die mit S1, S2 und S3 benannt sind, treten. In dieser Ausführungsform
ist der Anschluss P2 des Ventils 1 mittels eines Rohrs 6f mit
einem Auslass des Verflüssigers bzw.
Dampfkondensators 3 verbunden. Der Anschluss P1 fungiert
als ein Auslass des Ventils 1 und ist durch die Leitungseinrichtung 6a mit
einem Einlass des ersten Verdampfers 5a verbunden. Auf ähnliche
Weise fungiert der Anschluss P3 als ein Ausgang und ist durch die
Leitungseinrichtung 6b mit einem Einlass des zweiten Verdampfers 5b verbunden.
Um in einen der drei verschiedenen Betriebszustände S1, S2 und S3 zu treten,
kann das Ventil 1 durch Magneteinrichtungen, die in 2 nicht
dargestellt sind, betätigt
werden. Im ersten Betriebszustand S1 wird das Kühlfluid durch das Ventil 1 durch den
Einlassanschluss P2 vom Verflüssiger
bzw. Dampfkondensator 3 empfangen und zum Auslassanschluss
P3 und in den Verdampfer 5b umgeleitet, um nur im Gefrierfach
eine Kühlwirkung
zu erzeugen. In diesem Betriebszustand S1 wird der Auslassanschluss
P1 durch das Ventilelement 1a ge sperrt, so dass kein Kühlfluid
durch den Verdampfer 5a im Kühlfach empfangen wird.
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Im
zweiten Betriebszustand S2, der in 1 durch
eine gestrichelte Linie angezeigt ist, wird das Kühlfluid,
das durch den Einlassanschluss P2 empfangen wird, zum Auslassanschluss
P1 umgeleitet, so dass es in den Verdampfer 5a im Kühlfach strömen kann.
In diesem Betriebszustand S2 wird der Auslassanschluss P3 gesperrt,
so dass kein Kühlfluid in
den Verdampfer 5b im Gefrierfach strömt.
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Im
dritten Betriebszustand S3 wird das Ventilelement 1a so
angeordnet, dass sowohl der Auslassanschluss P1 als auch der Auslassanschluss
P3 mit dem Einlassanschluss P2 in Verbindung stehen können. In
diesem Betriebszustand versorgen sowohl der Auslassanschluss P1
als auch der Auslassanschluss P3 den Verdampfer 5a beziehungsweise
den Verdampfer 5b mit Kühlfluid,
so dass im Kühlfach
und im Gefrierfach gleichzeitig eine Kühlwirkung erzielt wird.
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Eine
Steuereinheit, welche in der Figur nicht dargestellt ist, zum Steuern
des Betriebs des Kompressors 2 und des Ventils 1 dieser
Ausführungsform überwacht
die Temperatur in jedem der Fächer
der Kältemaschine-Vorrichtung.
Wenn in wenigstens einem der Fächer
die Temperatur, zum Beispiel die Verdampfertemperatur, einen voreingestellten Schwellenwert überschritten
hat, wird der Kompressor 2 eingeschaltet. Außerdem betätigt die
Steuereinheit in Abhängigkeit
davon, ob nur die Temperatur im Kühlfach, ob nur die Temperatur
im Gefrierfach oder ob die Temperatur in beiden Fächern die
jeweiligen voreingestellten Temperaturwerte überschritten hat, das Ventil 1,
damit es in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand
oder den dritten Betriebszustand tritt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist es möglich,
das Kühlfach
und das Gefrierfach gemäß dem tatsächlichen
Kühlbedarf
in diesen Fächern
unabhängig
oder gleichzeitig mit Kühlung
zu versorgen. Der Betrieb einer Kältemaschine gemäß dieser
Ausführungsform
ist daher energiewirksam, ohne zwei Kompressoren zu benötigen.
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3 stellt
eine zweite Ausführungsform dar.
Diese Ausführungsform
entspricht der vorliegenden Erfindung. Auch in dieser Figur sind
Elemente, welche mit zuvor beschriebenen Elementen identisch sind
oder diesen entsprechen, mit identischen Bezugszeichen benannt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein Auslass des Kompressors 2 durch eine Leitungseinrichtung
mit einem Einlass des Verflüssigers
bzw. Dampfkondensators 3 verbunden. Ein Auslass des Verflüssigers
bzw. Dampfkondensators 3 ist mit dem Anschluss P1 des Ventils 1 verbunden.
Der Anschluss P2 des Ventils ist mit einem der Verdampfer der Kältemaschinen-Vorrichtung,
in diesem Beispiel mit dem Verdampfer 5a im Kühlfach,
verbunden. Der Anschluss P3 des Ventils 1 ist mit dem anderen
Verdampfer der Kältemaschine,
in diesem Beispiel mit dem Verdampfer 5b im Gefrierfach,
verbunden. Die Auslässe
der Verdampfer 5a und 5b sind miteinander und
mit einem Einlass des Kompressors 2 verbunden.
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Das
Ventilelement 1a des Ventils 1 kann drei verschiedene
Betriebspositionen S1, S2 und S3 einnehmen. In der ersten Betriebsposition
S1 sperrt das Ventilelement den Anschluss P1, so dass Kühlfluid weder
in diesen Anschluss einströmen
noch diesen Anschluss verlassen kann. In diesem Betriebszustand
S1 kann Kühlfluid,
das vom Kompressor 2 unter Druck gesetzt wird, den Verflüssiger bzw.
Dampfkondensator 3 nicht durch den Anschluss P1 verlassen,
da dieser Anschluss gesperrt ist. In diesem Zustand S1 können die
Anschlüsse
P2 und P3 dieser Ausführungsform
miteinander in Verbindung stehen. In diesem Betriebszustand kann
wenigstens einer der Anschlüsse
P2 und P3 durch das Ventilelement 1a gesperrt werden oder
offen sein.
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Im
zweiten Betriebszustand S2 des Ventilelements 1a wird der
Ausgangsanschluss P3 durch das Ventilelement gesperrt, und die Anschlüsse P1 und
P2 können
miteinander in Verbindung stehen. In diesem Betriebszustand verlässt Kühlfluid,
welches durch den Anschluss P1 in das Ventil strömt, das Ventil 1 durch
den Anschluss P2 und speist den Verdampfer 5a im Kühlfach der
Kältemaschinen-Vorrichtung,
wohingegen der Verdampfer 5b nicht an den Kühlfluidkreislauf
angeschlossen ist, da der Anschluss P3 gesperrt ist.
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Im
dritten Betriebszustand S3 nimmt das Ventilelement solch eine Position
ein, dass alle drei Anschlüsse
P1, P2 und P3 des Ventils 1 miteinander in Verbindung stehen
können.
In diesem Betriebszustand S3 strömt
Kühlfluid,
das durch den Kompressor 2 unter Druck gesetzt wird und
durch den Verflüssiger bzw.
Dampfkondensator 3 strömt,
in den Anschluss P1 des Ventils 1 und speist sowohl den
Verdampfer 5a durch den Anschluss P2 als auch den Verdampfer 5b durch
den Anschluss P3. Demgemäß zirkuliert Kühlfluid
in diesem Betriebszustand durch beide Verdampfer 5a und 5b,
und es wird in beiden Fächern der
Kältemaschinen-Vorrichtung
eine Kühlwirkung erzeugt,
wenn der Kompressor 2 läuft.
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In
dieser Ausführungsform
funktioniert die in 4 nicht dargestellte Steuereinrichtung
zum Steuern des Betriebs des Kompressors 2 und des Ventils 1 folgendermaßen.
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Wann
immer Sensoren im Kühlfach
und im Gefrierfach Temperaturen über
jeweiligen voreingestellten Temperaturschwellen erfassen, aktiviert
die Steuereinrichtung den Kompressor 2. Wenn die Steuereinrichtung
feststellt, dass die Temperatur im Kühlfach die voreingestellten
Temperaturschwelle für dieses
Fach überschritten
hat, aktiviert die Steuereinrichtung den Kompressor 2 und
betätigt
das Ventil 1, damit es die zweite Betriebsposition S2 einnimmt. Wann
immer die Steuereinrichtung feststellt, dass die Temperatur im Gefrierfach
die voreingestellten Temperaturschwelle für dieses Fach überschritten
hat, aktiviert sie den Kompressor 2, sofern der Kompressor
nicht bereits aktiviert ist, und betätigt das Ventil 1, damit
es die dritte Betriebsposition S3 einnimmt. Wenn sowohl die Temperatur
im Gefrierfach als auch die Temperatur im Kühlfach unter die jeweiligen
niedrigeren Temperaturschwellen gefallen sind, schaltet die Steuereinrichtung
den Kompressor 2 aus.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
betätigt
die Steuereinrichtung das Ventil 1, damit es die erste
Betriebsposition S1 einnimmt, wann immer der Kompressor 2 ausgeschaltet
wird, um zu vermeiden, dass nach dem Ausschalten des Kompressors 2 der
Druck am Auslass des Kompressors abnimmt. Das heißt, wenn
der Kompressor 2 ausgeschaltet wird, veranlasst die Steuereinrichtung
das Ventil 1, in den Betriebszustand S1 zu treten, in welchem
der Einlassanschluss P1 zum Ventil 1 durch das Ventilelement 1a gesperrt
wird, um den Druck, der durch den Kompressor 2 in seiner
vorhergehenden Betriebsphase erzeugt wurde, wenigstens teilweise
aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise wird das Ventil 1, wenn
die Steuereinrichtung feststellt, dass der Kühlbedarf gedeckt wurde, in
die Position S1 bewegt und dann der Kompressor 2 ausgeschaltet.
Wenn die Steuereinrichtung einen neuen Bedarf an Kühlung feststellt,
wird das Ventil 1 aus der Position S1 bewegt und dann der Kompressor 2 eingeschaltet.
Da im Verflüssiger
bzw. Dampfkondensator ein Restdruck vorhanden ist, wenn der Kompressor
zu laufen beginnt, kann der Kompressor unverzüglich eine Kühlwirkung
einleiten. In Abhängigkeit
vom Intervall zwischen dem Zeitpunkt, an dem das Ventil den Zustand
S1 verlässt, und
dem Start des Kompressors 2 kann bewirkt werden, dass der
Druck am Kompressorauslass auf einen Wert abnimmt, der einen sanften
Start des Kompressormotors ermöglicht.
Die Druckabnahme führt zu
einer unverzüglichen
Kühlwirkung
am Beginn der Kühlphase,
so dass der Betrieb des Kompressors energiewirksam ist.
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Diese
Ausführungsform
ist vorteilhaft, indem es auf Grund der Bereitstellung von wenigstens
drei Betriebszuständen
S1, S2 und S3 des Ventils 1 möglich ist, den Kühlbetrieb
der Verdampfer 5a und 5b gemäß dem Bedarf in den jeweiligen
Fächern
zu steuern und indem auf Grund der Bereitstellung des Betriebszustands
S1, welcher den Einlassanschluss P1 sperrt, außerdem der Druck, der durch
den Kompressor 2 während
der Aktivitätsperioden
des Kompressors 2 an seinem Auslass erzeugt wird, auch während der
Inaktivitätsperioden
des Kompressors 2 beibehalten werden kann, so dass nach
einem Neustart des Kompressors 2 weniger Energie gebraucht wird,
um den Druck des Kühlfluids,
der zum Erzeugen einer Kühlwirkung
im Kühlkreislauf
benötigt
wird, wieder aufzubauen.
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4 stellt
eine dritte Ausführungsform
einer Kältemaschinen-Vorrichtung
dar. Diese Ausführungsform
entspricht der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform durch die Art und
Weise, wie die Verdampfer 5a und 5b mit dem Ventil 1 verbunden
werden. Alle Elemente in 4, welche Elementen, die in 3 dargestellt
sind, entsprechen oder mit ihnen identisch sind, sind mit denselben
Bezugszeichen benannt und die jeweiligen Erklärungen dieser Elemente, die
in Verbindung mit 3 erfolgten, gelten auch für die Ausführungsform
von 4.
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Gemäß der Ausführungsform,
welche in 4 dargestellt ist, ist der zweite
Anschluss P2 mit einem Einlass des Verdampfers 5a im Kühlfach verbunden.
Der Auslass des Verdampfers 5a ist mit einem Eilass des
Verdampfers 5b im Gefrierfach verbunden. Ein Auslass des
Verdampfers 5b ist mit einem Einlass des Kompressors 2 verbunden.
Der An schluss P3 des Ventils 1 ist mit dem Einlass des
Verdampfers 5b verbunden.
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Gemäß dieser
Modifikation der Ausführungsform
von 3 werden die Verdampfer 5a und 5b im zweiten
Betriebszustand S2 des Ventils 1 in Reihe an den Kältekreislauf
angeschlossen. In diesem Betriebszustand S2 wird daher sowohl im
Gefrierfach als auch im Kühlfach
eine Kühlwirkung
erzeugt, wann immer der Kompressor 2 läuft.
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Im
dritten Betriebszustand S3 dieser Modifikation, die in 4 dargestellt
ist, können
die Anschlüsse
P2 und P3 miteinander in Verbindung stehen, so dass durch diese
Anschlüsse
kein Druckunterschied auftritt und infolgedessen keine erhebliche Zirkulation
von Kühlfluid
im Verdampfer 5a stattfindet. In diesem dritten Betriebszustand
findet nur durch den Verdampfer 5b, welcher das Kühlfluid
vom Anschluss P3 empfängt,
eine erhebliche Zirkulation von Kühlfluid statt. Gemäß dieser
Modifikation wird der Auslass des Kompressors 2 im ersten
Betriebszustand S1 am Anschluss P1 gesperrt, um dieses Teilstück des Kältekreislaufs
unter Druck zu halten, während
der Kompressor ausgeschaltet ist. Im zweiten Betriebszustand, in
den eingetreten wird, wenn der Kompressor läuft, werden die Verdampfer 5a und 5b in
beiden Fächern
der Kältemaschinen-Vorrichtung
in Reihe betrieben, um in beiden Fächern eine Kühlwirkung
zu erzeugen. Im dritten Betriebszustand S3, in den eingetreten wird,
wenn der Kompressor läuft,
wird nur der Verdampfer 5b im Gefrierfach betrieben.
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In
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
ist das Ventil 1 so ausgelegt, dass es in einen von drei
verschiedenen Betriebszuständen
tritt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Ventil mit genau
drei Betriebszuständen
beschränkt.
Gemäß einer
Modifikation der Ausführungsform
von 3 ist das Ventil 1 so ausgelegt, dass
es vier verschiedene Betriebszustände bereitstellt. Neben den
drei Betriebszuständen,
welche in Verbindung mit 3 bereits ausführlich beschrieben
wurden, kann ein vierter Betriebszustand bereitgestellt werden.
In diesem Betriebszustand wird der Anschluss P2 gesperrt, während der
Anschluss P1 und der Anschluss P3 so miteinander in Verbindung stehen
können,
dass Kühlfluid
nur zum Verdampfer 5b im Gefrierfach, aber nicht zum Verdampfer 5a im
Kühlfach
umgeleitet wird.
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Diese
Modifikation ist vorteilhaft, indem sie den Druck am Auslass des
Kompressors während der
Inaktivitätsphasen
des Kompressors aufrechterhalten kann und indem die Verdampfer im
Kühlfach und
Gefrierfach gemäß dem tatsächlichen
Kühlbedarf
im jeweiligen Fach einzeln oder gleichzeitig betrieben werden können. Diese
Modifikation ist daher besonders energiewirksam.
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Eine
Ausführungsform
eines Ventils 1 in einer Kältemaschinen-Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Ventilelement und eine Ventilkammer zur Aufnahme
des Ventilelements 1a. Das Ventilelement 1a und
die Ventilkammer wirken zusammen, um Öffnungen am Umfang der Ventilkammer
in Abhängigkeit
von der Position des Ventilelements 1a in Bezug auf die
Ventilkammer zu verbinden oder zu sperren. Das Ventilelement 1a kann ein
hohles Element mit Öffnungen
an seinem Umfang sein, welche so angeordnet sind, dass die Öffnungen in
der Ventilkammer in Abhängigkeit
von der Position des Ventilelements 1a in Bezug auf die
Ventilkammer durch das Ventilelement 1a gesperrt werden
oder durch die Löcher
im Ventilelement 1a verbunden werden, um in die zuvor beschriebenen
Betriebszustände
zu treten. Die Axialbewegung des hohlen Ventilelements 1a in
der Ventilkammer kann zum Beispiel mittels eines Mechanismus erreicht
werden, der Techniken anwendet, welche aus der Konstruktion von
Schrittmotoren allgemein bekannt sind. Wenn das Ventilelement und
die Ventilkammer zylindrisch sind, kann das Ventilelement so bereitgestellt
werden, dass es eine Drehbewegung als Alternative zu einer Axialbewegung
durchführt.