DE9217405U1

DE9217405U1 - Kälteeinrichtung für Kühlschränke

Info

Publication number: DE9217405U1
Application number: DE9217405U
Authority: DE
Original assignee: KM Schmoele GmbH
Current assignee: KM Schmoele GmbH
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2002-03-31

Description

KM-Schraöle GmbH 18. Dezember 1992

Menden RGS G 051

Kälteeinrichtung für Kühlschränke

Die Erfindung betrifft eine Kälteeinrichtung für Kühlschränke oder dergleichen mit einer Saugleitung für die Förderung eines dampfförmigen Kältemittels von einem Verdampfer zu einem Verdichter und einem teilweise innerhalb der Saugleitung angeordneten Kapillardrosselrohr für die Entspannung des flüssigen Kältemittels und dessen Zuleitung zum Verdampfer.

Durch die DE-PS 12 42 646 ist eine gattungsgemäße Kälteeinrichtung für Kühlschränke bekannt. Eine derartige Kälteeinrichtung umfaßt im wesentlichen einen aus miteinander verbundenen Blechen bestehenden Plattenverdampfer, eine Saugleitung für die Ableitung des verdampften Kältemittels, einen Kompressor zum Ansaugen und Verdichten des Kältemittels, einen Verflüssiger sowie ein Kapillardrosselrohr für die Entspannung des verflüssigten Kältemittels und dessen Zuleitung zum Verdampfer.

Solche Kälteeinrichtungen werden seit langem in Kühlschränken eingesetzt, um deren Inhalt Wärme zu entziehen und so die im Kühlraum herrschende Temperatur herabzusetzen. Das unter einem geringen Druck stehende Kältemittel wird im Verdampfer verdampft. Durch die Verdampfung wird die Temperatur im Kühlraum herabgesetzt. Den Dampf saugt der Kompressor an und verdichtet ihn auf einen höheren Druck. In dem nachgeschalteten Verflüssiger gibt der Dampf seine Wärme nach außen ab. Durch das Zusammenwirken von erhöhtem Druck und Wärmeabgabe wird das Kältemittel verflüssigt. Als letzte Phase wird das flüssige Kältemittel im Kapillardrosselrohr auf den kleineren Druck entspannt und gelangt wieder in den Verdampfer.

Bislang war es üblich, Kapillardrosselrohre mit sehr kleinem Innendurchmesser einzusetzen. Dies hatte den Vorteil, daß das Kapillardrosselrohr kurz ausgeführt werden konnte, wodurch ein gutes Handling und eine preiswerte Ausführung gewährleistet war. Nachteilig wirkten sich aber die Geräusche bei der Einspritzung des Kältemittels vom Kapillardrosselrohr in den Verdampfer aus.

Der Geräuschemission wurde dann gemäß einem weiteren Vorschlag dadurch abgeholfen, daß der Innendurchmesser der Kapillardrosselrohre vergrößert wurde. Damit verband sich jedoch die nachteilige Folge, daß bei gleichem Durchfluß des Kältemittels die Kapillardrosselrohre sehr lang ausgeführt werden mußten.

Um beispielsweise einen Volumenstrom Q von 5 l/min bei einem Druck &rgr; von 10 bar zu gewährleisten, mußte das Kapillardrosselrohr bei einem Innendurchmesser D^ von 0,6 mm eine Länge Lj, von 2 000 mm aufweisen. Bei einer Vergrößerung des Innendurchmessers D^ von 0,6 mm auf 0,8 mm mußten die Kapillardrosselrohre unter sonst gleichen Bedingungen 5500 mm lang sein.

Solche extrem langen Kapillardrosselrohre waren schwierig zu handhaben. Das lange freie Ende mußte aufgerollt werden. Auch die Montage des Kapillardrosselrohrs war aufwendig. Darüberhinaus waren die langen Kapillardrosselrohre infolge des größeren Materialeinsatzes teuer.

Der Erfindung liegt ausgehend von den im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmalen die Aufgabe zugrunde, eine solche Kälteeinrichtung derart zu verbessern, daß der Materialeinsatz für das Kapillardrosselrohr bei Verminderung der Einspritzgeräusche merklich gesenkt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Danach wird jetzt das verdampferseitige Ende des Kapillardrosselrohrs mit einem Längenabschnitt versehen, der als Beruhigungsstrecke ausgebildet ist. Die Beruhigungsstrecke weist einen im Vergleich zu dem konstanten Innendurchmesser der vorhergehenden Länge des Kapillardrosselrohrs größeren Innendurchmesser auf. Die Länge der Beruhigungsstrecke ist so abgestimmt, daß die beim Übergang von dem kleineren Innendurchmesser auf den größeren Innendurchmesser auftretenden Turbulenzen in eine im wesentlichen beruhigte laminare Strömung übergehen.

Auf diese Weise können die Einspritzgeräusche auf die gleichen Werte reduziert werden, wie sie sonst nur bei Ausführung des Kapillardrosselrohrs mit größerem Durchmesser über die gesamte Länge erreichbar sind. Dies hat zur Folge, daß die Kapillardrosselrohre wesentlich kürzer als sonst üblich ausgeführt werden können, wodurch auch ihre Handhabbarkeit verbessert wird. Durch die Materialeinsparung sind die Kapillardrosselrohre außerdem im Vergleich zum Stand der Technik erheblich kostengünstiger bereitzustellen. Da es sich bei den Kapillardrosselrohren um ausgesprochene Massenartikel handelt, macht sich dieser Vorteil besonders in wirtschaftlicher Sicht außerordentlich stark bemerkbar.

Die Vergrößerung des Innendurchmessers im Bereich der Beruhigungsstrecke kann mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren durchgeführt werden. Denkbar sind beispielsweise Ziehen, Drücken, Stanzen, Rollen oder Walzen.

-A-

Es ist möglich, den Bereich der Beruhigungsstrecke nachträglich aufzuweiten. Es kann aber auch ein Kapillardrosselrohr mit einem größeren Innendurchmesser verwendet und dieses nachträglich auf den Bereich außerhalb der Beruhigungsstrecke verengt werden.

Weiterhin ist es möglich, den Innendurchmesser der Beruhigungsstrecke in mehreren Stufen zu vergrößern.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 kann der die Beruhigungsstrecke aufweisende Längenabschnitt des Kapillardrosselrohrs so ausgebildet sein, daß er sich kontinuierlich von dem kleineren Innendurchmesser auf den größeren Innendurchmesser vergrößert. Dadurch wird ein laminarer Strömungsverlauf erreicht.

Der Übergang von dem Längenabschnitt des Kapillardrosselrohrs mit dem kleineren Innendurchmesser zur Beruhigungsstrecke kann stufenförmig mit scharfkantigen oder gerundeten Kanten oder aber auch konisch ausgebildet sein.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 ist das Kapillardrosselrohr schraubenlinienförmig aufgerollt. Dies führt zu einer platzsparenden, flexiblen Bauweise.

Zur Einführung des Kapillardrosselrohrs in die Saugleitung weist diese gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 eine Kapillardrosselrohreinführstrecke auf. Der Außendurchmesser der Saugleitung ist im Bereich der Kapillardrosselrohreinführstrecke etwa um den Außendurchmesser des Kapillardrosselrohrs vergrößert. Damit ist fertigungstechnisch eine einfache Ein-

führung des Kapillardrosselrohrs in die Saugleitung gewährleistet. Über die Kapillardrosselrohreinführstrecke wird das Kapillardrosselrohr in die Saugleitung geführt und fixiert. Auf diese Weise ist ein kältemitteldichter Abschluß nach außen gewährleistet.

Zur Halterung des Kapillardrosselrohrs und Ausgleich von Längenausdehnungen ist das Kapillardrosselrohr vor der Kapillardrosselrohreinführstrecke entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 mindestens einmal schraubenlinienförmig um die Saugleitung geführt. Auch Beschädigungen beim Einbau der Kälteeinrichtung in die Kühlaggregate wird auf diese Weise vorgebeugt.

Eine weitere Möglichkeit, das Kapillardrosselrohr an der Saugleitung festzulegen, bevor es in die Saugleitung eingeführt wird, besteht gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 in einer Verbindung, die mittels eines Schrumpfschlauche aus Kunststoff hergestellt wird. Dabei wird der Schrumpfschlauch über das Kapillardrosselrohr und die Saugleitung gezogen und durch Erwärmung geschrumpft, wodurch die lagefeste Verbindung hergestellt wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in der Ansicht, teilweise im vertikalen Längsschnitt den Ausschnitt eines Verdampfers für ein Kältemittel mit einer Saugleitung und einem Kapillardrosselrohr;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt des verdampferseitigen Endes eines Kapillardrosselrohrs mit stufenförmigem Übergang zu einer Beruhigungsstrecke;

Fig. 4 einen Ausschnitt des verdampferseitigen Endes eines Kapillardrosselrohrs mit konischem Übergang zu einer Beruhigungsstrecke;

Fig. 5 einen Ausschnitt des verdampferseitigen Endes eines Kapillardrosselrohrs mit einem sich kontinuierlich vergrößernden Innendurchmesser und

Fig. 6 einen Abschnitt des verdampferseitigen Endes eines Kapillardrosselrohrs mit zweifach gestuftem Übergang zu einer Beruhigungsstrecke.

In der Figur 1 ist mit 1 ein Plattenverdampfer, insbesondere für Kühlschränke, veranschaulicht. Der Plattenverdampfer 1 besteht aus zwei Blechen 2, welche in bekannter Weise miteinander verbunden sind. Mindestens eines der Bleche 2 ist mit inneren Ausprägungen 3 versehen, welche nach dem Verbinden der Bleche 2 Kanäle 4 im Plattenverdampfer 1 bilden.

Der Plattenverdampfer 1 weist eine Anschlußöffnung 5 auf, durch die sowohl eine zu dem nicht dargestellten Verdichter führende Saugleitung 6 für das dampfförmige Kältemittel als auch ein Kapillardrosselrohr 7 für die Förderung des flüssigen Kältemittels in den Plattenverdampfer 1 eintreten. An die Anschlußöffnung 5 des Plattenverdampfers 1 schließt sich ein rohrartiger Absaugkanal 8 für das dampfförmige Kältemittel

an. Der Absaugkanal 8 verengt sich an einer Dichtstrecke 9 auf den Außendurchmesser D_a des Kapillardrosselrohrs 7. Hinter der Dichtstrecke 9 erweitert sich der Absaugkanal 8 zu dem Verdampferkanal 4a, in den das Kapillardrosselrohr 7 mit einem Endabschnitt 10 mündet.

Der verdampferseitige Endabschnitt 10 des Kapillardrosselrohrs 7 weist einen als Beruhigungsstrecke ausgebildeten Längenabschnitt L_ß auf (Figur 2). In dem gesamten Längenabschnitt L des Kapillardrosselrohrs 7 vor der Beruhigungsstrecke besitzt das Kapillardrosselrohr 7 einen konstanten Durchmesser D-. Demgegenüber verfügt das Kapillardrosselrohr 7 im Längenabschnitt L_ß über einen im Vergleich zu dem konstanten Durchmesser D^ des vorhergehenden Längenabschnitts L vergrößerten Innendurchmessers D; _. An der Dichtstrecke 9 sind der Absaugkanal 8 und das Kapillardrosselrohr 7 kältemitteldicht verbunden.

Aus der Figur 1 ist weiterhin ersichtlich, daß die Saugleitung 6 über eine Kapillardrosselrohreinführstrecke 11 verfügt. Im Bereich der Kapillardrosselrohreinführstrecke 11 ist die Saugleitung 6 mit einem im Vergleich zu ihrem übrigen Längenbereich Lg um den Außendurchmesser D_a des Kapillardrosselrohrs 7 größeren lichten Querschnitt Dj^ versehen. An der Stirnseite 12 der Kapillardrosselrohreinführstrecke 11 ist das Kapillardrosselrohr 7 in die Saugleitung 6 geführt. Vor der Kapillardrosselrohreinführstrecke 11 ist das Kapillardrosselrohr 7 auf einem Längenabschnitt E parallel zur Saugleitung 6 verlegt. An den Längenabschnitt E anschließend, weist das Kapillardrosselrohr 7 drei schraubenlinienförmige Windungen 13 um die Saugleitung 6 auf. Im weiteren Verlauf ist das Kapillardrosselrohr 7 nochmals auf einem Teilstück T mit schraubenlinienförmigen Windungen 14 versehen. Damit ist eine platzsparende Verlegeweise des Kapillardrosselrohrs 7 gewährleistet.

In der Figur 3 ist eine Ausführungsform eines Längenabschnitts Lg₁ mit einem verdampferseitigen Endabschnitt 10a eines Kapillardrosselrohrs 7 dargestellt mit einem Übergang 15, der stufenförmig mit scharfkantigen Ecken erfolgt. Am Übergang 15 erweitert sich der Innendurchmesser D^ des Kapillardrosselrohrs 7 auf den größeren Innendurchmesser Dj _. des Längenabschnitts Lg₁.

Die Ausführungsform der Figur 4 des eine Beruhigungsstrecke umfassenden Längenabschnitts Lg entspricht derjenigen der Figur 2. Dargestellt ist der Endabschnitt 10 eines Kapillardrosselrohrs 7 mit einem Übergang 16, der sich konisch von dem Innendurchmesser D^ des Kapillardrosselrohrs 7 auf den größeren Innendurchmesser Dj erweitert. Der Übergang 16 erfolgt auf einem kurzen Längenstück Lg.

Die Figur 5 offenbart einen eine Beruhigungsstrecke aufweisenden Längenabschnitt Lg₂ mit einem Endabschnitt 10b eines Kapillardrosselrohrs 7, bei dem sich der Innendurchmesser D^ kontinuierlich auf den größeren Innendurchmesser O^ erweitert. Der Verlauf der Beruhigungsstrecke ist hierbei strömungstechnisch optimiert und besitzt eine an die Charakteristik des Kältemittels hinsichtlich mindestens der Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse angepaßte Innenkontur.

In der Figur 6 ist ein als Beruhigungsstrecke ausgebildeter Längenabschnitt L_ß3 mit einem Endabschnitt 10c eines Kapillardrosselrohrs 7 dargestellt mit einem Übergang 17, der in zwei Stufen 18, 19 erfolgt. Der Längenabschnitt L_ß3 teilt sich in die Längenabschnitte L-, und L₂- An der Stufe 18 erweitert sich der Innendurchmeser Dj des Kapillardrosselrohrs 7 zunächst auf einen größeren Innendurchmesser Dj₁ -, im Längenabschnitt L₁- An der folgenden Stufe 19 erweitert sich der Innendurchmesser D: , auf den Innendurchmesser D: &ldquor;.

- 9 BezugsZeichenaufstellung

1 - Plattenverdampfer

2 - Blech

3 - Ausprägung

4 - Verdampferkanal

4a - Verdampferkanal

5 - Anschlußöffnung

6 - Saugleitung

7 - Kapillardrosselrohr

8 - Absaugkanal

9 - Dichtstrecke

10 - Endabschnitt

10a - Endabschnitt 10b - Endabschnitt 10c - Endabschnitt

11 - Kapillardrosselrohreinführstrecke

12 - Stirnseite

13 - Windung

14 - Windung

15 - Übergang

16 - Übergang

17 - Übergang

18 - Stufe

19 - Stufe

D-. - Außendurchmesser v.

D^ - Innendurchmesser v.

^Di q ~ vergrößerter Innendurchmesser v. 7

D_v - Querschnitt v.

- 10 -

E	- Längenabschnitt
L	- Länge Kapillardrosselrohr
^LB	- Längenabschnitt
	Lg₁ - Längenabschnitt
	L_ß2 - Längenabschnitt
	Lß3 ~ Längenabschnitt
^LE	- Längenstück
^Ls	- Längenbereich
^Ll	- Längenabschnitt
L₂	- Längenabschnitt
T	- Teilstrecke

Claims

KM-Schmöle GmbH 18. Dezember 1992 Menden RGS G 051 Schutzansprüche

1. Kälteeinrichtung für Kühlschränke oder dergleichen mit einer Saugleitung (6) für die Förderung eines dampfförmigen Kältemittels von einem Verdampfer (1) zu einem Verdichter und einem teilweise innerhalb der Saugleitung (6) angeordneten Kapillardrosselrohr (7) für die Entspannung des flüssigen Kältemittels und dessen Zuleitung zum Verdampfer (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) im Bereich seines verdampferseitigen Endes (10, lOa-c) mindestens einen Längenabschnitt (Lg, ^Bl' ^B2' L_B3) aufweist, der einen als Beruhigungsstrecke ausgebildeten, im Vergleich zu dem konstanten Innendurchmesser (DjJ des vorhergehenden Längenabschnitts (L) größeren Innendurchmesser (D^ ) besitzt.

2. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) einen Längenabschnitt (Lg₂) mit einem sich kontinuierlich vergrößernden Innendurchmesser (D · _&sgr;) aufweist.

3. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (15) des einen konstanten Innendurchmesser (D^) aufweisenden Längenabschnitts (L) zu dem als Beruhigungsstrecke gestalteten Längenabschnitt (L_ß, L_ß3) stufenförmig ausgebildet ist.

4. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (16) des einen konstanten Innendurchmesser (Dj) aufweisenden Längenabschnitts (L) zu dem als Beruhigungsstrecke gestalteten Längenabschnitt (Lß) konisch ausgebildet ist.

5. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) im Bereich des einen konstanten Innendurchmesser (D^) aufweisenden Längenabschnitts (L) auf einem Teilstück (T) mit schraubenlinienförmigen Windungen (14) versehen ist.

6. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (6) eine Kapillardrosselrohreinführstrecke (11) aufweist, die einen etwa um den Außendurchmesser (D_a) des Kapillardrosselrohrs (7) größeren lichten Querschnitt (D_K) besitzt als in ihrem übrigen Längenbereich (Lg) .

7. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) über die Kapillardrosselrohreinführstrecke (11) kältemitteldicht in die Saugleitung (6) geführt ist.

8. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) vor der Kapillardrosselrohreinführstrecke (11) mindestens einmal schraubenlinienförmig um die Saugleitung (6) geführt ist.

9. Kälteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardrosselrohr (7) vor der Kapillardrosselrohreinführstrecke (11) mittels eines Schrumpfschlauchs an der Saugleitung (6) festlegbar ist.