EP2110622B1 - Kühl- und/oder Gefriergerät - Google Patents

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EP2110622B1
EP2110622B1 EP09004779.6A EP09004779A EP2110622B1 EP 2110622 B1 EP2110622 B1 EP 2110622B1 EP 09004779 A EP09004779 A EP 09004779A EP 2110622 B1 EP2110622 B1 EP 2110622B1
Authority
EP
European Patent Office
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evaporator
unit
freezer
temperature
refrigerator
Prior art date
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EP09004779.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2110622A3 (de
EP2110622A2 (de
Inventor
Andreas Prentner
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Liebherr Hausgeraete Lienz GmbH
Original Assignee
Liebherr Hausgeraete Lienz GmbH
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Publication date
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Publication of EP2110622A3 publication Critical patent/EP2110622A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators
    • F25D17/065—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators with compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2511—Evaporator distribution valves

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator and / or freezer with a plurality of temperature zones and at least one refrigerant circuit with at least one compressor, at least one condenser and at least one evaporator.
  • Refrigerators and / or freezers with several temperature zones are already known from the prior art.
  • this cooling zones are provided in the refrigerator and freezing zones in the freezer compartment of the refrigerator and / or freezer.
  • a further temperature zone is provided, prevail in the constant in about 0 ° C.
  • Such 0 ° C zones are intended for example for the storage of fruit or vegetables.
  • the WO 2005/057104 A1 discloses a refrigerator with three temperature zones, including a freezer compartment, and at least one refrigerant circuit with a compressor, a condenser and two evaporators associated with the temperature zones, wherein the refrigerant circuit has a single solenoid valve for controlling the refrigerant flow, wherein the evaporators in terms of area to the respective Temperature zone are adjusted.
  • the WO 2004/016999 A1 , the DE 197 56 861 A1 and the US 2006/179858 A1 disclose cooling devices having a plurality of temperature zones and at least one refrigerant circuit having at least one compressor, at least one condenser and at least one evaporator, wherein the refrigerant circuit comprises a solenoid valve for controlling the refrigerant flow, wherein three or four or more than four temperature zones are provided, wherein the evaporator a plurality of evaporator areas which are associated with the temperature zones, wherein the evaporator areas are adapted in terms of area to the respective temperature zone and wherein the cooling device has at least one freezer compartment.
  • a refrigerator and / or freezer with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that a refrigerator and / or freezer is provided with a plurality of temperature zones and at least one compressor, at least one condenser and at least one evaporator, wherein in the at least one refrigerant circuit, a single solenoid valve is provided.
  • This has the advantage that can be used in refrigerators and / or freezers with multiple temperature zones existing series engine room niches.
  • a solenoid valve it is possible to enable or disable lines to set the desired cooling capacity in the corresponding evaporator.
  • thermo zones are provided. This has the advantage that separate temperature zones for the storage of frozen food, refrigerated goods, fruits to be cooled and / or vegetables and z. B. drinks are set up.
  • the evaporator has a plurality of evaporator surfaces or areas associated with the temperature zones.
  • "Evaporator surfaces or areas” can also be understood as meaning separate or interconnected evaporators.
  • the term “the evaporator” thus also includes several evaporators, which can be connected to each other or separated from each other.
  • the evaporator surface is formed, for example, by the number of turns of the evaporator, which are arranged in the respective temperature zone. It is conceivable in this context, form by corresponding turns of the evaporator several evaporator surfaces, which are associated with the temperature zones.
  • the evaporator surfaces are adapted in terms of area to the respective temperature zone. In this way, correspondingly more turns of an evaporator can be placed in temperature zones which are to be cooled more strongly, or can be guided around the temperature zone, so that a larger effective evaporator surface results. Correspondingly, a smaller evaporator surface can be provided in the case of less strongly cooled areas.
  • the evaporator has an at least double evaporator line or winding in the region of the freezer part. This results in the advantage that a higher winding density of the evaporator windings is provided in the region of the freezer part, which results in a larger evaporator surface and a higher heat removal or greater possible cooling capacity in the freezer part.
  • the evaporator can also have more than two windings.
  • the compensation of the filling quantity differences (depending on solenoid valve position) in the downstream freezer evaporator is possible.
  • the double or more double-wrapped freezer-type evaporator also allows the freezer compartment to maintain a sufficiently low temperature regardless of the position of the solenoid valve.
  • the refrigerator and / or freezer includes a freezer compartment, a refrigerator compartment, a 0 ° C zone area and a refrigerated compartment, each of which is assigned its own temperature zone.
  • the refrigerator and / or freezer has a device control.
  • the compressor running times depending on the indoor or outdoor temperatures of the refrigerator and / or freezer can be controlled and / or regulated. It is also possible, e.g. Include the number of door openings in the control and / or regulation of the refrigerator and / or freezer.
  • the solenoid valve can be actuated in order to provide fresh coolant, for example, in the cooling part or in another evaporator surface arranged in the end area of the evaporator. to be supplied via a bypass line.
  • At least one surface heating in the cooling part and / or cooling compartment or in the 0 ° C compartment is provided.
  • surface heating there is an additional possibility of influencing the temperature within the cooling part and / or cooling compartment and / or 0 ° C compartment. Fluctuations within the respective temperature zone of the cooling part and / or cooling compartment or of the 0 ° C compartment can thus be reduced.
  • the Einregelvorgang in the respective temperature zone can be significantly shortened.
  • the surface heating is connected to a corresponding control and / or regulation such as the device control or even has its own control and / or regulation.
  • At least one interior fan is provided.
  • indoor fans By such indoor fans, a uniform temperature distribution can be achieved e.g. within the refrigerator compartment or within the 0 ° C zone.
  • the interior fans are also in an advantageous embodiment with the device control in connection.
  • the interior fan is designed to be speed-controlled.
  • the indoor fan is arranged in the cooling part and / or cooling compartment. In these relatively large areas of the refrigerator and / or freezer so sets up a uniform temperature distribution in an advantageous manner.
  • the device control can be designed such that the temperature control of the temperature zones takes place as a function of the temperature in the cooling part and / or cooling compartment.
  • the solenoid valve is arranged in front of the evaporator.
  • the first refrigeration compartment may be a refrigerated compartment
  • the second refrigeration compartment may be a refrigerated compartment
  • either the first cooling compartment or the second cooling compartment is supplied with refrigerant.
  • the evaporator of the firstdekompartimentes an evaporator is connected downstream, which serves to cool anotherdekompartimentes, for example, a 0 ° C compartment.
  • one line leads from the first cooling compartment or from the second cooling compartment or from the said further cooling compartment or the 0 ° C compartment to the freezer-evaporator.
  • These lines are connected to one of the windings of the freezer compartment evaporator or each form a winding of the freezer compartment evaporator.
  • a dryer may be arranged.
  • the solenoid valve is arranged after the dryer.
  • a first temperature zone has -18 ° C, a second temperature zone +4 to + 9 ° C, a third temperature zone 0 ° C and a fourth temperature zone +4 to + 14 ° C.
  • the first temperature zone is very well suited for the storage of frozen food, while the second temperature zone is very good for the storage of e.g. Meat, sausage and / or cheese is suitable.
  • the third temperature zone with almost constant 0 ° C allows the storage of fruit and / or vegetables, whereby the maximum shelf life of the fruit and / or vegetables can be achieved.
  • the fourth temperature zone can be seen, for example, provided for the storage of drinks, but also any other storage of refrigerated goods is conceivable.
  • the first temperature zone is assigned to the freezer compartment, the second temperature zone to the refrigerator compartment, the third temperature zone to the 0 ° zone area and the fourth temperature zone to the refrigerator compartment.
  • the user has four areas for the corresponding storage of frozen food in the first temperature zone, refrigerated goods such. Meat, sausage or cheese in the second temperature zone, e.g. Fruits and vegetables in the third temperature zone and e.g. Drinks in the fourth temperature zone available.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a refrigeration cycle of a refrigerator and / or freezer according to the present invention.
  • FIG. 1 shown condenser / evaporator structure largely housed in the rear area of the refrigerator and / or freezer.
  • Compressor and solenoid valve may be arranged for example in a conventional engine compartment niche.
  • the refrigerator and / or freezer has four different temperature zones 12, 14, 16 and 18.
  • the first temperature zone 12 has a temperature of -18 ° C
  • the second temperature zone 14 a temperature range of + 4 ° C to + 9 ° C
  • the third temperature zone 16 a temperature of 0 ° C
  • the fourth temperature zone a temperature of + 4 ° C to + 14 ° C.
  • the first temperature zone 12 is assigned to the freezer compartment 11, the second temperature zone 14 to the refrigerator compartment 13, the third temperature zone 16 to the 0 ° zone area 15 and the fourth temperature zone 18 to the refrigerator compartment 17.
  • the compressor 20 of the refrigerator and / or freezer is arranged on the bottom side in the compressor table. Downstream of the condenser 30 is the dryer 90.
  • the refrigerant circuit further comprises a switchable in two different positions solenoid valve 50, which follows the dryer 90.
  • a line 51 leads to the evaporator 44 of the cooling part 13 and a further line 52 to the evaporator 48 of the cooling compartment 17th
  • FIG. 2 follows on the evaporator 44 of the cooling part 13 of the evaporator 46 of the 0 ° C range 15.
  • the reference numeral 40 in FIG. 2 stands representative of "the evaporator” consisting of individual evaporator units or sections 42, 44, 48, 48.
  • an indoor fan 70 and a surface heating, not shown, preferably in the side walls of the cooling part 13 is provided.
  • the indoor fan 70 and the surface heating 60, not shown, are available with the in FIG. 1 and 2 not shown device control in conjunction.
  • the interior fan 70 is preferably speed-controlled.
  • the refrigerant After flowing through the evaporator 46 of the 0 ° C zone region 15, the refrigerant is supplied to the freezer evaporator 42.
  • the line 53 which connects the evaporator 46 of the 0 ° C zone region 15 with the evaporator 42 of the freezer 12 or a coil 41 of the freezer evaporator 42 represents.
  • a second line 52 leads from the solenoid valve 50 to the evaporator 48 of the cooling compartment 17. Also in the cooling compartment 17, an indoor fan 70 and a surface heating, not shown, preferably in the side walls of the cooling compartment 17 is provided.
  • the one or more indoor fans 70 and the surface heating are available with an in FIG. 1 not shown device control in conjunction.
  • either the evaporator 44 of the cooling part 13 or the evaporator 48 of the cooling compartment 17 can be supplied with refrigerant.
  • the temperature in the temperature zone 18 of the refrigerating compartment 17 is independent of the remaining temperature zones 12, 14, 16 influence.
  • the solenoid valve 50 is activated as needed via the device control, not shown.
  • the setpoint values and actual values necessary for the control are determined by the device control via temperature sensors (not shown) and by a comparison of the actual temperature in the respective temperature zone and the stored setpoint value (s).
  • a conduit 54 extends to and communicates with the freezing-compartment evaporator 42, forming another coil 43 of the freezing-compartment evaporator 42.
  • the evaporator surfaces are made different sizes and the respective cooling requirements of the temperature zones 12, 14, 16, 18 and the compartments 11, 13, 15, 17 are adapted.
  • a compensation of the differences in fill levels depending on the position of the solenoid valve 50 is possible in the downstream freezer-evaporator or in the at least two windings 41, 43 of the freezer-evaporator 42.
  • FIG. 1 and 2 illustrated wiring also allows sufficiently low temperatures prevail in the freezer compartment, since the Gefrierteil-evaporator 42 is acted upon in both positions of the solenoid valve 50 with refrigerant either from the evaporator 46 of the 0 ° C zone region 15 or from the evaporator 48 of the refrigerator compartment 17 ,
  • the refrigerant is sucked in via the suction pipe 22 and compressed in the compressor 20.
  • the refrigerant is liquefied by heat release and subsequently passed through the dryer 90.
  • the refrigerant passes through the solenoid valve 50, which can be switched via a device control, not shown, in the position A or in the position B.
  • the refrigerant is supplied to the cooling part evaporator 44 or the cooling compartment evaporator 48 of the solenoid valve 50. If the refrigerant is first supplied to the evaporator 44 of the cooling part 13, this then flows through the evaporator 46 of the 0 ° C compartment 15 and then a winding 41 of the freezer evaporator 42. If the refrigerant is fed to the evaporator 48 of the refrigerating compartment 17, then flows through this another winding 43 of the freezer evaporator 42nd
  • the temperature zone 14 in the cooling part 13 can additionally be adjusted via a wall heater and an indoor fan in a range of + 4 ° C to + 9 ° C.
  • the temperature zone 16 of the 0 ° C zone region 15 is preferably adjusted to a constant 0 ° C.
  • the solenoid valve 50 is controlled by the device control so that it is in the position B is switched, so that the refrigerant via the line 52 to the evaporator 48 of the cooling compartment 17 is supplied.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the refrigerant circuit according to FIG. 1 in a perspective view.
  • the freezer evaporator 42 consists of two separate windings 41, 43, one communicating with the outlet of the evaporator 46 of the 0 ° C zone 15 and the other with the outlet of the evaporator 48 of the refrigerating compartment 17 connection stands.
  • the two windings 41, 43 of the freezer-evaporator 42 can be combined on the outlet side and are guided in a common line 55 back to the compressor 20.
  • the evaporator 42 of the freezer 11 is a double-wound evaporator 11
  • the evaporators 44, 46, 48 of the other compartments that is the evaporator 48 of the refrigerating compartment 17, the evaporator 46 of the 0 ° C compartment 15 and the evaporator 44 of the cooling part 13 in a plane or in mutually offset planes.
  • These evaporators 44, 46, 48 consist of meandering pipelines, which are arranged on corresponding boards.
  • the present invention it is possible to use existing series engine room niches by means of a refrigeration cycle with a compressor and a solenoid valve.
  • the invention relates to a 4-zone control with a compressor and with a solenoid valve.
  • the individual compartments or zones associated evaporator or evaporator surfaces are adapted to the corresponding cooling requirements and thus not necessarily the same size, but preferably different.
  • the temperature setting is supported in the embodiment shown here by an electronics that allow depending on the set temperature in the cooling part 13 and in the cooling compartment 17 with speed-controlled indoor fans 70 and surface heating to reach the desired temperature.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren Temperaturzonen und zumindest einem Kältemittelkreislauf mit wenigstens einem Verdichter, wenigstens einem Verflüssiger sowie wenigstens einem Verdampfer.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Kühl- und/oder Gefriergeräte mit mehreren Temperaturzonen bekannt. Insbesondere werden hierzu Kühlzonen im Kühlteil und Gefrierzonen im Gefrierteil des Kühl- und/oder Gefriergerätes vorgesehen. Ferner ist mittlerweile bei einigen Geräten eine weitere Temperaturzone vorgesehen, in der konstant in etwa 0°C herrschen. Derartige 0°C-Zonen sind z.B. für die Lagerung von Obst oder Gemüse vorgesehen.
  • Die WO 2005/057104 A1 offenbart ein Kühlgerät mit drei Temperaturzonen, darunter ein Gefrierteil, und zumindest einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Verflüssiger sowie zwei Verdampfern, die den Temperaturzonen zugeordnet sind, wobei der Kältemittelkreislauf ein einziges Magnetventil zur Steuerung des Kältemittelstroms aufweist, wobei die Verdampfer flächenmäßig an die jeweilige Temperaturzone angepasst sind.
  • Die WO 2004/016999 A1 , die DE 197 56 861 A1 und die US 2006/179858 A1 offenbaren Kühlgeräte mit mehreren Temperaturzonen und zumindest einem Kältemittelkreislauf mit wenigstens einem Verdichter, wenigstens einem Verflüssiger sowie wenigstens einem Verdampfer, wobei der Kältemittelkreislauf ein Magnetventil zur Steuerung des Kältemittelstroms aufweist, wobei drei oder vier oder mehr als vier Temperaturzonen vorgesehen sind, wobei der Verdampfer mehrere Verdampferbereiche aufweist, die den Temperaturzonen zugeordnet sind, wobei die Verdampferbereiche flächenmäßig an die jeweilige Temperaturzone angepasst sind und wobei das Kühlgerät wenigstens ein Gefrierteil aufweist.
  • Bei derartigen Kühl- und/oder Gefriergeräten ist bislang vorgesehen, die unterschiedliche Temperierung der Temperaturzonen durch eine relativ gesehen komplexe Verdarnpferstruktur zu erreichen. So ist es bislang bekannt, mehrere Magnetventile mit entsprechender Ansteuerung für Kühl- und/oder Gefriergeräte mit bis zu drei Temperaturzonen vorzusehen. Dies erhöht jedoch die Komplexität des Aufbaus der Verflüssiger-Nerdampferstruktur und verhindert eine einheitliche, serienübergreifende Gestaltung der Antriebseinheit bzw. des entsprechenden Antriebsgehäuses oder der Kompressornische. Ferner wäre es wünschenswert, auch Kühl-und/oder Gefriergeräte mit mehr als drei Temperaturzonen bereit zustellen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass der Aufbau der Verflüssiger-/Verdampferstruktur in vorteilhafter Weise weitergebildet wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass ein Kühl-und/oder Gefriergerät mit mehreren Temperaturzonen und wenigstens einem Verdichter, wenigstens einem Verflüssiger sowie wenigstens einem Verdampfer versehen ist, wobei in dem wenigstens einen Kältemittelkreislauf ein einziges Magnetventil vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei Kühl- und/oder Gefriergeräten mit mehreren Temperaturzonen bestehende Serienmotorraumnischen verwendet werden können. Durch das eine Magnetventil wird es möglich, Leitungen freizugeben oder zu sperren, um die gewünschte Kühlleistung in dem entsprechenden Verdampfer einzustellen. Dadurch lassen sich in vorteilhafter Weise mehrere Temperaturzonen innerhalb eines Kühl- und/oder Gefriergerätes realisieren, ohne gesonderte Nischen und/oder Aufnahmen für Antrieb und Verflüssiger-/Verdampferstruktur vorsehen zu müssen.
  • Erfindungsgemäß ist des weiteren vorgesehen, dass drei, vier oder mehr als vier Temperaturzonen vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass gesonderte Temperaturzonen für die Lagerung von Gefriergut, Kühlgut, zu kühlendem Obst und/oder Gemüse sowie z. B. Getränken eingerichtet werden.
  • Der Verdampfer weist mehrere Verdampferflächen oder -bereiche auf, die den Temperaturzonen zugeordnet sind. Unter "Verdampferflächen oder -bereichen" können auch voneinander getrennte oder miteinander verbundene Verdampfer verstanden werden. Der Begriff "der Verdampfer" umfasst somit auch mehrere Verdampfer, die miteinander verbunden oder voneinander getrennt sein können. Die Verdampferfläche wird dabei z.B. durch die Anzahl der Windungen des Verdampfers gebildet, die in der jeweiligen Temperaturzone angeordnet sind. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, durch entsprechende Windungen des Verdampfers mehrere Verdampferflächen auszubilden, die den Temperaturzonen zugeordnet sind.
  • Die Verdampferflächen sind flächenmäßig an die jeweilige Temperaturzone angepaßt. So können dabei in stärker zu kühlende Temperaturzonen entsprechend mehr Windungen eines Verdampfers gelegt bzw. um die Temperaturzone herumgeführt werden, so dass sich eine größere wirksame Verdampferoberfläche ergibt. Entsprechend kann bei weniger stark zu kühlenden Bereichen eine geringere Verdampferfläche vorgesehen sein.
  • Darüber hinaus ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, dass der Verdampfer im Bereich des Gefrierteils eine zumindest doppelte Verdampferleitung bzw. Wicklung aufweist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine höhere Windungsdichte der Verdampferwindungen im Bereich des Gefrierteils bereitgestellt wird, was in einer größeren Verdampferfläche und einem höheren Wärmeentzug bzw. größerer möglicher Kühlleistung im Gefrierteil resultiert. Der Verdampfer kann auch mehr als zwei Wickelungen aufweisen.
  • Durch die Verwendung von unterschiedlich großen, den genannten Kompartimenten zugeordneten Verdampfern ist der Ausgleich der Füllmengenunterschiede (je nach Magnetventilstellung) im nachgeschalteten Gefrierteil-Verdampfer möglich. Der doppelt oder mehr als doppelt gewickelte Gefrierteil-Verdampfer ermöglicht außerdem, dass im Gefrierteil immer eine ausreichend geringe Temperatur vorhanden ist und zwar unabhängig davon, in welcher Stellung sich das Magnetventil befindet.
  • Des weiteren ist denkbar, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät ein Gefrierteil, ein Kühlteil, einen 0°C-Zonen-Bereich und ein Kühlfach umfasst, denen jeweils eine eigene Temperaturzone zugeordnet ist.
  • Es ist möglich, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät eine Gerätesteuerung aufweist. Über die Gerätesteuerung können beispielsweise die Kompressorlaufzeiten in Abhängigkeit von den Innen- bzw. Außentemperaturen des Kühl- und/oder Gefriergerätes gesteuert und/oder geregelt werden. Auch ist es möglich, z.B. die Anzahl der Türöffnungen in die Steuerung und/oder Regelung des Kühl- und/oder Gefriergerätes mit einzubeziehen. Insbesondere kann in Abhängigkeit von der Temperatur im Kühlfach durch die Gerätesteuerung das Magnetventil angesteuert werden, um im Kühlteil oder einem anderen im Endbereich des Verdampfers angeordneten Verdampferflächen frisches Kühlmittel z.B. über eine Bypassleitung zuzuführen.
  • Es ist weiter denkbar, dass wenigstens eine Flächenheizung im Kühlteil und/oder Kühlfach oder auch im 0°C-Fach vorgesehen ist. Mittels einer derartigen Flächenheizung ergibt sich eine zusätzliche Beeinflussungsmöglichkeit auf die Temperatur innerhalb des Kühlteils und/oder Kühlfaches und/oder 0°C-Faches . Schwankungen innerhalb der jeweiligen Temperaturzone des Kühlteils und/oder Kühlfaches bzw. des 0°C-Faches lassen sich so verringern. Auch der Einregelvorgang in der jeweiligen Temperaturzone läßt sich so deutlich verkürzen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Flächenheizung mit einer entsprechenden Steuerung und/oder Regelung wie der Gerätesteuerung in Verbindung steht oder sogar eine eigene Steuerung und/oder Regelung aufweist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Innenraumventilator vorgesehen ist. Durch derartige Innenraumventilatoren läßt sich eine gleichmäßige Temperaturverteilung z.B. innerhalb des Kühlteils oder innerhalb der 0°C-Zone erreichen. Die Innenraumventilatoren stehen ebenfalls in vorteilhafter Ausgestaltung mit der Gerätesteuerung in Verbindung.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Innenraumventilator drehzahlgeregelt ausgeführt ist.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Innenraumventilator im Kühlteil und/oder Kühlfach angeordnet ist. In diesen relativ gesehen großen Bereichen des Kühl- und/oder Gefriergerät stellt sich so in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Temperaturverteilung ein.
  • Darüber hinaus kann die Gerätesteuerung derart ausgeführt sein, dass die Temperatureinregelung der Temperaturzonen in Abhängigkeit von der Temperatur im Kühlteil und/oder Kühlfach erfolgt.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Magnetventil vor dem Verdampfer angeordnet.
  • Von dem Magnetventil können sich zwei Leitungen erstrecken, von denen eine beispielsweise in ein erstes Kühlkompartiment des Gerätes und eine zweite in ein zweites Kühlkompartiment des Gerätes führt. Bei dem ersten Kühlkompartiment kann es sich um ein Kühlteil handeln, und bei dem zweiten Kühlkompartiment um ein Kühlfach.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass je nach Stellung des Magnetventils entweder das erste Kühlkompartiment oder das zweite Kühlkompartiment mit Kältemittel beaufschlagt wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Verdampfer des ersten Kühlkompartimentes ein Verdampfer nachgeschaltet ist, der zur Kühlung eines weiteren Kühlkompartimentes, beispielsweise eines 0°C-Faches dient.
  • Schließlich ist vorgesehen , dass von dem ersten Kühlkompartiment oder von dem zweiten Kühlkompartiment oder von dem genannten weiteren Kühlkompartiment bzw. dem 0°C-Fach jeweils eine Leitung zu dem Gefrierteil-Verdampfer führt. Diese Leitungen stehen mit jeweils einer der Wicklungen des Gefrierteilverdampfers in Verbindung bzw. bilden jeweils eine Wicklung des Gefrierteil-Verdampfers aus.
  • Nach dem Verflüssiger kann ein Trockner angeordnet sein. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Magnetventil nach dem Trockner angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist es, dass eine erste Temperaturzone -18°C, ein zweite Temperaturzone +4 bis +9°C, eine dritte Temperaturzone 0°C und eine vierte Temperaturzone +4 bis +14°C aufweist. Bezüglich dieser vorgenannten Temperaturbereiche wurde erkannt, dass diese jeweils für die Einlagerung von Gefriergut bzw. Kühlgut hervorragend geeignet sind. So ist die erste Temperaturzone sehr gut für die Einlagerung von Gefriergut geeignet, während die zweite Temperaturzone sehr gut für die Einlagerung von z.B. Fleisch, Wurst und/oder Käse geeignet ist. Die dritte Temperaturzone mit nahezu konstant 0°C erlaubt die Einlagerung von Obst und/oder Gemüse, wobei die maximale Haltbarkeit des Obstes und/oder Gemüses erreicht werden kann. Die vierte Temperaturzone kann beispielsweise für die Einlagerung von Getränken vorgesehen sehen, denkbar ist jedoch auch jede beliebige andere Einlagerung von Kühlgut.
  • Von Vorteil ist es, wenn die erste Temperaturzone dem Gefrierteil, die zweite Temperaturzone dem Kühlteil, die dritte Temperaturzone dem 0°-Zonen-Bereich und die vierte Temperaturzone dem Kühlfach zugeordnet ist. Dadurch stehen dem Nutzer vier Bereiche für die entsprechende Einlagerung von Tiefgefriergut in der ersten Temperaturzone, Kühlgut wie z.B. Fleisch, Wurst oder Käse in der zweiten Temperaturzone, z.B. Obst und Gemüse in der dritten Temperaturzone und z.B. Getränken in der vierten Temperaturzone zur Verfügung.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung der Verflüssiger-/Verdampferstruktur,
    Fig. 2:
    eine perspektivische Darstellung der Verdampferstruktur.
  • Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Kältekreislauf eines Kühl-und/oder Gefriergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Dabei ist die in Figur 1 gezeigte Verflüssiger-/Verdampferstruktur großteils im rückwärtigen Bereich des Kühl- und/oder Gefriergerätes untergebracht. Verdichter und Magnetventil können beispielsweise in einer üblichen Motorraumnische angeordnet sein.
  • Das Kühl- und/oder Gefriergerät weist vier verschiedene Temperaturzonen 12, 14, 16 und 18 auf. Dabei weist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Temperaturzone 12 eine Temperatur von -18°C, die zweite Temperaturzone 14 einen Temperaturbereich von +4°C bis +9°C, die dritte Temperaturzone 16 eine Temperatur von 0°C und die vierte Temperaturzone eine Temperatur von +4°C bis +14°C auf.
  • Die erste Temperaturzone 12 ist dem Gefrierteil 11, die zweite Temperaturzone 14 dem Kühlteil 13, die dritte Temperaturzone 16 dem 0°-Zonen-Bereich 15 und die vierte Temperaturzone 18 dem Kühlfach 17 zugeordnet.
  • Der Kompressor 20 des Kühl- und/oder Gefriergerätes ist bodenseitig in der Kompressornische angeordnet. Stromabwärts des Verflüssigers 30 befindet sich der Trockner 90.
  • Der Kältemittelkreislauf weist des weiteren ein in zwei unterschiedliche Stellungen schaltbares Magnetventil 50 auf, das auf den Trockner 90 folgt.
  • Von dem Magnetventil 50 führt eine Leitung 51 zu dem Verdampfer 44 des Kühlteils 13 und eine weitere Leitung 52 zum Verdampfer 48 des Kühlfaches 17.
  • Wie dies auch aus Figur 2 hervorgeht, folgt auf den Verdampfer 44 des Kühlteils 13 der Verdampfer 46 des 0°C-Bereichs 15. Das Bezugszeichen 40 in Figur 2 steht stellvertretend für "den Verdampfer", der aus einzelnen Verdampfereinheiten oder - abschnitten 42, 44, 48, 48 besteht.
  • Im Kühlteil 13 ist ein Innenraumventilator 70 sowie eine nicht dargestellte Flächenheizung vorzugsweise in den Seitenwandungen des Kühlteils 13 vorgesehen. Der Innenraumventilator 70 und die nicht näher dargestellte Flächenheizung 60 stehen dabei mit der in Figur 1 und 2 nicht näher dargestellten Gerätesteuerung in Verbindung.
  • Der Innenraumventilator 70 ist vorzugsweise drehzahlgeregelt.
  • Auch ist es möglich, den 0°C-Zonenbereich 15 mit einem oder mehreren derartiger Innenraumventilatoren und/oder Flächenheizungen auszuführen.
  • Nach Durchströmen des Verdampfers 46 des 0°C-Zonenbereichs 15 wird das Kältemittel dem Gefrierteil-Verdampfer 42 zugeführt. Hierzu dient die Leitung 53, die den Verdampfer 46 des 0°C-Zonenbereiches 15 mit dem Verdampfer 42 des Gefrierteils 12 verbindet bzw. eine Wicklung 41 des Gefrierteil-Verdampfers 42 darstellt.
  • Wie oben ausgeführt, führt eine zweite Leitung 52 von dem Magnetventil 50 zu dem Verdampfer 48 des Kühlfaches 17. Auch im Kühlfach 17 ist ein Innenraumventilator 70 sowie eine nicht dargestellte Flächenheizung vorzugsweise in den Seitenwandungen des Kühlfachs 17 vorgesehen.
  • Der oder die Innenraumventilatoren 70 und die Flächenheizung stehen mit einer in Figur 1 nicht näher dargestellten Gerätesteuerung in Verbindung.
  • Je nach Stellung des Magnetventils 50 kann entweder der Verdampfer 44 des Kühlteils 13 oder der Verdampfer 48 des Kühlfaches 17 mit Kältemittel beaufschlagt werden. Dadurch lässt sich beispielsweise die Temperatur in der Temperaturzone 18 des Kühlfaches 17 unabhängig von den übrigen Temperaturzonen 12, 14, 16 beeinflussen. Das Magnetventil 50 wird dabei bedarfsgerecht über die nicht gezeigte Gerätesteuerung aktiviert.
  • Die für die Regelung notwendigen Sollwerte und Istwerte ermittelt die Gerätesteuerung über nicht gezeigte Temperaturfühler und über einen Abgleich der tatsächlichen Temperatur in der jeweiligen Temperaturzone sowie dem/den eingespeicherten diesbezüglichen Sollwert/en.
  • Von dem Verdampfer 48 des Kühlfaches 17 erstreckt sich eine Leitung 54 zu dem Gefrierteil-Verdampfer 42 und steht mit diesem in Verbindung bzw. bildet eine weitere Wicklung 43 des Gefrierteil-Verdampfers 42.
  • Wie oben ausgeführt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Verdampferflächen unterschiedlich groß ausgeführt sind bzw. dem jeweiligen Kühlbedarf der Temperaturzonen 12, 14, 16, 18 bzw. der Kompartimente 11, 13, 15, 17 angepaßt sind. Ein Ausgleich der Füllmengenunterschiede je nach Stellung des Magnetventils 50 ist im nachgeschalteten Gefrierteil-Verdampfer bzw. in dem mindestens zwei Wicklungen 41, 43 des Gefrierteil-Verdampfers 42 möglich.
  • Die in Figur 1 und 2 dargestellte Leitungsführung ermöglicht außerdem, dass im Gefrierteil stets ausreichend geringe Temperaturen herrschen, da der Gefrierteil-verdampfer 42 in beiden Stellungen des Magnetventils 50 mit Kältemittel entweder aus dem Verdampfer 46 des 0°C-Zonenbereichs 15 oder aus dem Verdampfer 48 des Kühlfaches 17 beaufschlagt wird.
  • Von dem Gefrierteil-Verdampfer 42 führt eine gemeinsame Leitung 55 oder je Wicklung 41, 43 eine Leitung zurück zum Kompressor-Saugrohr 22.
  • Die Funktion der in Figur 1 und 2 dargestellten Kältemittelkreislaufe lässt sich wie folgt beschreiben:
  • Das Kältemittel wird über das Saugrohr 22 angesaugt und im Kompressor 20 verdichtet. Im Verflüssiger 30 wird das Kältemittel durch Wärmeabgabe verflüssigt und nachfolgend durch den Trockner 90 geleitet. Nach dem Trockner 90 passiert das Kältemittel das Magnetventil 50, das über eine nicht dargestellte Gerätesteuerung in die Position A oder in die Position B geschaltet werden kann.
  • Je nach Kältebedarf im Kühlteil 13 oder im Kühlfach 17 wird von dem Magnetventil 50 das Kältemittel entweder dem Kühlteil-Verdampfer 44 oder dem Kühlfach-Verdampfer 48 zugeführt. Wird das Kältemittel zunächst dem Verdampfer 44 des Kühlteils 13 zugeführt, durchströmt dieses sodann den Verdampfer 46 des 0°C-Faches 15 und sodann eine Wicklung 41 des Gefrierteil-Verdampfers 42. Wird das Kältemittel dem Verdampfer 48 des Kühlfaches 17 zugeführt, durchströmt dieses sodann eine weitere Wicklung 43 des Gefrierteil-Verdampfers 42.
  • Die Temperaturzone 14 im Kühlteil 13 kann zusätzlich über eine Wandheizung und einen Innenraumventilator in einem Bereich von +4°C bis +9°C eingestellt werden. Die Temperaturzone 16 des 0°C-Zonenbereichs 15 wird vorzugsweise auf konstant 0°C eingeregelt.
  • Sollte die Gerätesteuerung z. B. durch Temperaturfühler oder andere Sensoren feststellen, dass die Temperaturzone 18 des Kühlfachs 17 ihren oberen Schwellenwert erreicht hat und aus der vorgegebenen oberen Temperaturschwelle der Temperaturzone 18 zu laufen droht, wird das Magnetventil 50 seitens der Gerätesteuerung derart gesteuert, dass es in die Position B geschaltet wird, so dass das Kältemittel über die Leitung 52 dem Verdampfer 48 des Kühlfaches 17 zugeführt wird.
  • Figur 2 zeigt die Anordnung des Kältemittelkreislaufes gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht. Aus Figur 2 wird deutlich, dass der Gefrierteil-Verdampfer 42 aus zwei voneinander getrennten Wicklungen 41, 43 besteht, von denen eine mit dem Auslass des Verdampfers 46 des 0°C-Zonenbereichs 15in Verbindung steht und die andere mit dem Auslass des Verdampfers 48 des Kühlfaches 17 in Verbindung steht. Die beiden Wicklungen 41, 43 des Gefrierteil-Verdampfers 42 können auslassseitig zusammengeführt werden und in einer gemeinsamen Leitung 55 zurück zum Kompressor 20 geführt werden.
  • Während es sich bei dem Verdampfer 42 des Gefrierteils 11 um einen doppelt gewickelten Verdampfer 11 handelt, liegen die Verdampfer 44, 46, 48 der weiteren Kompartimente, das heißt der Verdampfer 48 des Kühlfaches 17, der Verdampfer 46 des 0°C-Faches 15 sowie der Verdampfer 44 des Kühlteils 13 in einer Ebene bzw. in zueinander versetzten Ebenen. Diese Verdampfer 44, 46, 48 bestehen aus mäanderförmig verlaufenden Rohrleitungen, die auf entsprechenden Platinen angeordnet sind.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, mittels eines Kältekreislaufes mit einem Verdichter und einem Magnetventil bestehende Serienmotorraumnischen zu verwenden. Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf eine 4-Zonenregelung mit einem Verdichter sowie mit einem Magnetventil. Dabei sind die den einzelnen Kompartimenten bzw. Zonen zugeordnete Verdampfer bzw. Verdampferflächen dem entsprechenden Kühlbedarf angepaßt und somit nicht unbedingt gleich groß, sondern vorzugsweise unterschiedlich. Unterstützt wird die Temperatureinstellung in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Elektronik, die abhängig von der eingestellten Temperatur im Kühlteil 13 sowie im Kühlfach 17 mit drehzahlgeregelten Innenraumventilatoren 70 und Flächenheizungen das Erreichen der gewünschten Temperatur ermöglichen.

Claims (12)

  1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren Temperaturzonen (12, 14, 16, 18) und zumindest einem Kältemittelkreislauf mit wenigstens einem Verdichter (20), wenigstens einem Verflüssiger (30) sowie wenigstens einem Verdampfer (40), wobei der Kältemittelkreislauf ein einziges Magnetventil (50) zur Steuerung des Kältemittelstroms aufweist, wobei drei oder vier oder mehr als vier Temperaturzonen (12, 14, 16, 18) vorgesehen sind, wobei der Verdampfer (40) mehrere Verdampferflächen oder -bereiche (42, 44, 46, 48) aufweist, die den Temperaturzonen (12, 14, 16, 18) zugeordnet sind, wobei die Verdampferflächen oder -bereiche (42, 44, 46, 48) flächenmäßig an die jeweilige Temperaturzone (12, 14, 16, 18) angepaßt sind und wobei das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens ein Gefrierteil (11) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Verdampfer (40) im Bereich des Gefrierteils (11) zwei oder mehr als zwei Wicklungen (41, 43) aufweist, wobei eine Wicklung (41) des Gefrierteilverdampfers (42) mit dem Verdampfer (44) des Kühlteils (13) in Verbindung steht und eine weitere Wicklung (43) des Gefrierteilverdampfers (42) mit dem Verdampfer (48) des Kühlfaches (17) in Verbindung steht.
  2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät ein Gefrierteil (11), ein Kühlteil (13), einen 0°C-Zonen-Bereich (15) und ein Kühlfach (17) umfasst, denen jeweils eine eigene Temperaturzone (12, 14, 16, 18) zugeordnet ist.
  3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens ein Kühlteil (13) und/oder ein Kühlfach (17) aufweist und dass wenigstens eine Flächenheizung im Kühlteil (13) und/oder im Kühlfach (17) vorgesehen ist.
  4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Innenraumventilator (70) vorgesehen ist.
  5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraumventilator (70) drehzahlgeregelt ausgeführt ist.
  6. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraumventilator (70) im Kühlteil (13) und/oder im Kühlfach (17) angeordnet ist.
  7. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Gerätesteuerung aufweist, die derart ausgeführt ist, dass die Temperaturregelung der Temperaturzonen (12, 14, 16, 18) in Abhängigkeit von der Temperatur im Kühlteil (13) und/oder Kühlfach (17) erfolgt.
  8. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (50) vor dem Verdampfer (40) angeordnet ist.
  9. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Magnetventil (50) eine erste Leitung (52) zu dem Verdampfer (48) des Kühlfaches (17) des Kühl- und/oder Gefriergerätes und eine zweite Leitung (51) zu dem Verdampfer (44) des Kühlteils (13) des Kühl- und/oder Gefriergerätes führt.
  10. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem 0°C-Zonen-Bereich (15) zugeordnete Verdampfer (46) oder Verdampferabschnitt dem Verdampfer (44) oder Verdampferabschnitt nachgeschaltet ist, der dem Kühlteil (13) zugeordnet ist.
  11. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Temperaturzone (12) ca. -18°C, ein zweite Temperaturzone (14) ca. +4°C bis +9°C, eine dritte Temperaturzone (16) ca. 0°C und eine vierte Temperaturzone (18) ca. +4°C bis +14°C aufweist.
  12. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperaturzone (12) dem Gefrierteil (11), die zweite Temperaturzone (14) dem Kühlteil (13), die dritte Temperaturzone (16) dem 0°-Zonen-Bereich (15) und die vierte Temperaturzone (18) dem Kühlfach (17) zugeordnet ist.
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