EP2126486A1 - Kältegerät - Google Patents

Kältegerät

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Publication number
EP2126486A1
EP2126486A1 EP07822849A EP07822849A EP2126486A1 EP 2126486 A1 EP2126486 A1 EP 2126486A1 EP 07822849 A EP07822849 A EP 07822849A EP 07822849 A EP07822849 A EP 07822849A EP 2126486 A1 EP2126486 A1 EP 2126486A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant
bypass line
refrigerating appliance
appliance according
cold
Prior art date
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Granted
Application number
EP07822849A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2126486B1 (de
Inventor
Adolf Feinauer
Jan Steinar Eikaas
Sten Ove JÖRGENSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority to PL07822849T priority Critical patent/PL2126486T3/pl
Publication of EP2126486A1 publication Critical patent/EP2126486A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2126486B1 publication Critical patent/EP2126486B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F25D11/025—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures using primary and secondary refrigeration systems

Definitions

  • the invention relates to a refrigerator according to the preamble of claim 1.
  • the refrigerator of the refrigerator usually consists of a cooling circuit for a refrigerant with a compressor, a condenser and an evaporator, which extracts the heat from the interior to be cooled and transfers to the refrigerant.
  • the evaporator is designed as a wire tube evaporator and arranged in the freezer. The evaporator acts as a heat exchanger between the air in the interior and the refrigerant.
  • wire-tube evaporators the refrigerant-carrying evaporator tube is bent into parallel loops. The pipe loops are firmly connected with wire rods - usually by spot welding - and thus stabilized.
  • the wire rods run at parallel intervals at right angles to the straight pipe sections of the pipe loops at their top and bottom.
  • the purpose of connecting the pipe loops carrying the refrigerant to the wire rods is to prevent sagging of the pipe loops on the one hand and to achieve a higher cooling capacity by increasing the surface area, on the other hand.
  • an icemaker is provided in the refrigeration device, this can be connected, for example, to the Be connected cooling circuit of the refrigerator. Another possibility is to equip the ice maker with its own refrigerant circuit and to couple this thermally to the evaporator of the refrigerator.
  • the invention has the object of providing a refrigeration device in such a way that the temperature required on the cooling fingers of a Klareishneers, without being affected by the temperature control of the refrigerator, can be maintained very constant.
  • the necessary components must be inexpensive and must not greatly increase the manufacturing cost of the refrigerator.
  • a refrigerant is used whose viscosity changes with the temperature in the relevant temperature range.
  • a correspondingly sized throttle in the bypass line itself a pressure relief valve installed.
  • the refrigerant flowing back from the cooling fingers of low temperature and therefore viscous only a small part flows through the throttle to the chiller.
  • the pressure applied opens the pressure relief valve.
  • the volume flow originating directly from the cooling fingers is mixed by the bypass line with the small volume flow from the cold generator and returned to the cooling fingers.
  • a controllable device is provided with which the flow rates of refrigerant are controlled by the refrigerator and the bypass line. Furthermore, a temperature sensor is provided, which supplies the control condition for the control device.
  • the controllable device is designed as a 3-way valve.
  • Such 3-way valves are also known as “mixers” or “mixing valve”.
  • the 3-way valve may, for example, be provided where the bypass line is guided together with a line coming from the cold generator. The two refrigerant streams can then be mixed together so that sets exactly the desired temperature on the temperature sensor.
  • a 2-way valve is provided.
  • This simple valve can be provided in the line to, or the line from the cold generator, but also directly in the bypass line.
  • it is in the line that comes from the chiller at one point before this line is merged with the bypass line. In this way, only the volume flow of the Refrigerant regulated coming cold refrigerant. The volume flow through the bypass line adjusts accordingly.
  • a second 2-way valve is provided in the bypass line.
  • the 2-way valves can be designed in their simplest form so that only an open or closed position is possible.
  • the valves can be clocked, for example, with a variable frequency. This means that either different fixed times are assigned to a fixed closed time, or different closed times to a fixed open time.
  • the cold generator is formed in the cooling circuit of Klareiskers as a heat exchanger.
  • This heat exchanger is thermally coupled to the evaporator of the refrigerator. Therefore, neither a refrigerant circuit with its own compressor, evaporator and condenser has to be provided for the overhead freezer, nor must the clearing machine be connected directly to the refrigerant circuit of the refrigeration device.
  • a circulation pump is integrated into the cooling circuit.
  • glycol and water As a refrigerant, a mixture of glycol and water has been found to be advantageous. This mixture can be adjusted so that it remains liquid in the required temperature range and is still inexpensive to produce.
  • a heating device is provided in the cooling circuit of the clarifier. By activating this heater, the refrigerant can be heated so far that the generated clear ice dissolves from the cooling fingers and in a Collecting tray can be collected. As a result, a separate heating device can be saved on each individual cold finger.
  • 1 shows an inventive refrigerator with freezer and icemaker
  • Fig. 2 is a detail of a wire tube evaporator with coupled
  • Fig. 3 shows a first embodiment of the refrigeration cycle of a Klareiskers
  • Fig. 4 shows a second embodiment
  • Fig. 5 shows another embodiment.
  • FIG. 1 shows a refrigeration device 1 with an open door and an interior 11.
  • the interior 1 1 is divided into a cooling space 2 and a freezer compartment 3.
  • no closure flap is shown on the freezer compartment 3.
  • a Klareis holeer 4 In the refrigerator 2 is a Klareisr 4. In this Klareisr 4 is in a process not further explained here by means of several cold fingers Klareis produced, which is stored in a drip tray 10.
  • the collecting tray 10 is located below the clear ice maker 4.
  • the cold required for the production of the clear ice is produced by means of a heat exchanger 5 (see also Fig. 2), which is fixedly connected to the cold fingers.
  • the horizontally arranged wire tube evaporator 6 located in the freezer compartment 3 consists of an evaporator tube 7 bent into parallel loops.
  • the evaporator tube 7 of the wire tube evaporator 6 is firmly connected to wire rods 8 on the upper and lower sides, which run parallel to the end side and to one another have the same distance.
  • the attachment of the wire rods 8 causes on the one hand an increase in surface area, through which the heat from the freezer compartment 3 can be better absorbed, and on the other hand prevents sagging of the evaporator tube 7 of the wire tube evaporator 6.
  • the heat exchanger 5 consists of a heat exchanger tube 9.
  • the heat exchanger tube 9 of the heat exchanger 5 is also performed in the region of the wire tube evaporator 6 parallel to the evaporator tube 7 in loops in the same plane.
  • the heat exchanger tube 9 of the heat exchanger 5 is just between the wire rods 8 as the evaporator tube 7 of the wire tube evaporator. 6
  • the heat exchanger tube 9 of the heat exchanger 5 is fixedly connected to the evaporator tube 7 and the lower and upper wire rods 8 of the wire tube evaporator 6.
  • the heat exchanger tube 9 of the heat exchanger 5 has the same outer diameter and consists of the same material as the evaporator tube 7 of the wire tube evaporator. 6
  • thermally conductive compounds spot welding, soldering or gluing are possible.
  • a coating in particular a powder coating, which is applied to the finished assembled construct of heat exchanger 5 and wire tube evaporator 6, sufficiently thermally conductive.
  • Fig. 3 shows a first embodiment of the cooling circuit of the Klareisleers 4.
  • the cooling circuit is filled in particular with a water-glycol mixture, which is inexpensive to produce and is liquid in the relevant temperature range.
  • the refrigerant is in the heat exchanger 5 is cooled by the wire tube evaporator 6. With the help of the circulation pump 17, the refrigerant is circulated.
  • the temperature sensor 13 In the circuit in front of the Klareisle 4 is the temperature sensor 13, is controlled by means of which, whether the refrigerant has the temperature required for the production of clear ice.
  • the heater 14 is needed to dislodge the finished clear ice from the cold fingers of the clear ice maker so that it can be collected in the drip tray 10.
  • the bypass line 18 is turned on in the cooling circuit, that refrigerant can be passed to the heat exchanger 5.
  • About the return line 19 is refrigerant, which has already flowed through the Klareisle 4, fed back to the heat exchanger 5.
  • the cold valve 12 is switched between the heat exchanger 5 and the bypass line 18 in the cooling circuit.
  • the cold valve 12 is designed as a shut-off valve, which can only be controlled in a closed or an open position.
  • the cold-valve 12 is clocked, that is closed at a certain frequency and opened again. The longer the closing times of the cold valve 12, the greater the partial flow through the bypass line 18.
  • the closing times of the cold valve 12 can be reduced.
  • the cold valve 12 may also be designed as a controllable valve. Such a valve need not be clocked because the opening cross-section of the valve is adjustable. With each position of the valve, therefore, a certain mixing ratio of the partial flows from the bypass line 18 and the heat exchanger 5 can be achieved.
  • the heating device 14 is switched on. At the same time, the cold valve 12 is completely closed. The refrigerant is heated to a temperature just above 0 0 C and passed completely through the bypass line 18. As soon as the temperature in the clarifier 4 is above the O ° C limit, the ice which is in direct contact with the cold fingers melts and the finished clear ice falls into the drip tray 10.
  • the bypass valve 15 is additionally switched into the bypass line 18. Regardless of whether the valves 12 and 15 are clocked or provided with a continuously variable flow cross-section, in this embodiment, the temperature of the refrigerant can be controlled faster and more direct, so that the desired temperature of the refrigerant can be maintained in the Klareisle 4 with lower fluctuations.
  • a mixing valve 16 is used instead of the two valves 12 and 15. This mixing valve 16 is located where the partial flow from the heat exchanger 5 is combined with the partial flow from the bypass line 18. With the mixing valve 16, these partial flows can be controlled directly. In this way, the temperature of the refrigerant in the Klareisr 4 is very accurate and adjustable without fluctuation.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Kältegerät (1) mit einem Innenraum (11) zur Aufbewahrung von Kühl- und/oder Gefriergut und einem in dem Innenraum (11) angeordneten Eisbereiter (4), der über einen Kältemittelkreislauf gekühlt wird, wobei der Kältemittelkreislauf einen Kälteerzeuger (5) zum Kühlen des Kältemittels aufweist. Erfindungsgemäß weist der Kältemittelkreislauf eine Bypassleitung (18) auf, über die Kältemittel an dem Kälteerzeuger (5) vorbei geführt werden kann.

Description

Kältegerät
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist bekannt, im Kühlraum von Kältegeräten Eisbereiter anzuordnen. Hierbei kommen zum einen Eisbereiter zum Einsatz, die mit Wasser gefüllt und von Außen gekühlt werden, wobei das Wasser von Außen nach Innen gefriert und dabei schließlich einen Eiswürfel ergibt. Ferner gibt es sogenannte Klareisbereiter, bei denen eine Mehrzahl von Kühlfingern in einen mit Wasser gefüllten Behälter eintaucht. An den in das Wasser eintauchenden Kühlfingern wächst eine Eisschicht, die, sobald sie eine gebrauchsfertige Größe erreicht hat, von den Kühlfingern gelöst wird. Ein derartiger Klareisbereiter ist in der DE 103 36 834 A1 beschrieben. Diese Art von Eisbereitern gibt es schließlich in einer Vielzahl von Ausführungsformen. Derartige Eisbereiter werden im Allgemeinen im Kühlfach einer Kühl-Gefrier-Kombination eingebaut.
Der Kälteerzeuger des Kältegeräts besteht üblicherweise aus einen Kühlkreislauf für ein Kältemittel mit einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, der dem zu kühlenden Innenraum die Wärme entzieht und auf das Kältemittel überträgt. In der Regel ist der Verdampfer als Drahtrohrverdampfer ausgebildet und im Gefrierfach angeordnet. Der Verdampfer fungiert dadurch als Wärmetauscher zwischen der Luft im Innenraum und dem Kältemittel. Bei Drahtrohrverdampfern wird das Kältemittel führende Verdampferrohr in parallele Schlaufen gebogen. Die Rohrschlaufen werden mit Drahtstäben - meist durch Punktschweißungen - fest verbunden und so stabilisiert. Die Drahtstäbe verlaufen in parallelen Abständen rechtwinklig zu den geraden Rohrstücken der Rohrschlaufen an deren Ober- und Unterseite. Das Verbinden der Kältemittel führenden Rohrschlaufen mit den Drahtstäben hat zum Ziel, einerseits ein Durchhängen der Rohrschlaufen zu verhindern und andererseits durch eine Oberflächenvergrößerung eine höhere Kühlleistung zu erzielen.
Ist in dem Kältegerät ein Eisbereiter vorgesehen, kann dieser beispielsweise an den Kühlkreislauf des Kältegeräts angeschlossen sein. Eine weitere Möglichkeit ist, den Eisbereiter mit einem eigenen Kältemittelkreislauf auszustatten und diesen thermisch an den Verdampfer des Kältegeräts zu koppeln.
Bei den Klareisbereitern hat es sich herausgestellt, dass klares, transparentes Eis nur dann hergestellt werden kann, wenn die Kühlfinger eine Temperatur aufweisen, die bei wenigen Grad unter Null liegt. Es ist dabei unabdingbar, dass die Temperatur sehr gleichmäßig eingehalten wird. Ohne zusätzliche Regelung ist dies jedoch nicht möglich, da sich die Kühlleistung des Kältegeräts nach anderen Bedingungen, wie z. B. der Menge an eingelagertem Kühl- und Gefriergut, richtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kältegerät so auszugestalten, dass die an den Kühlfingern eines Klareisbereiters notwendige Temperatur, ohne Beeinflussung durch die Temperaturregelung des Kältegeräts, sehr konstant eingehalten werden kann. Die hierfür notwendigen Bauteile müssen preiswert sein und dürfen die Herstellkosten des Kühlgeräts nicht stark erhöhen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch ein Kältegerät mit den Merkmalen von Anspruch 1. Durch das Vorhandensein einer Bypassleitung, über die Kältemittel an dem Kälteerzeuger vorbei geführt werden kann, ist die Möglichkeit vorhanden, Kältemittel aus den Kühlfingern des Klareisbereiters, welches bereits Wärme aufgenommen hat, so mit dem von dem Kälteerzeuger kommenden Kältemittel zu mischen, dass sich in den Kühlfingern des Klareisbereiters die vorgeschriebene Temperatur konstant einstellt.
Im einfachsten Fall wird ein Kältemittel verwendet, dessen Viskosität sich mit der Temperatur in dem relevanten Temperaturbereich verändert. In die Rückflussleitung zu dem Kälteerzeuger wird zwischen Bypassleitung und Kälteerzeuger eine entsprechend dimensionierte Drossel, in die Bypassleitung selbst ein Überdruckventil, eingebaut. Ist nun das von den Kühlfingern zurück strömende Kältemittel von niederer Temperatur und daher zähflüssig, strömt nur ein kleiner Teil durch die Drossel zu dem Kälteerzeuger. Der größere Teil des Kältemittels wird in die Bypassleitung gedrückt, da der anstehende Druck das Überdruckventil öffnet. Am Ende der Bypassleitung wird der direkt aus den Kühlfingern stammende Volumenstrom von der Bypassleitung mit dem kleinen Volumenstrom aus dem Kälteerzeuger gemischt und wieder den Kühlfingern zugeführt. Ist dagegen die Temperatur des von den Kühlfingern zurück strömenden Kältemittels verhältnismäßig hoch, so wird eine größere Menge dieses dünnflüssigen Kältemittels durch die Drossel zu dem Kälteerzeuger gedrückt, während nur ein geringer Volumenstrom über die Bypassleitung fließt. Würde sich die Temperatur aus unbestimmtem Grund noch weiter erhöhen, wird so viel Kältemittel durch die Drossel gedrückt, dass der anstehende Druck nicht ausreicht um das Überdruckventil zu öffnen. In diesem Fall wird das gesamte Kältemittel dem Kälteerzeuger zugeführt, so dass sich an den Kühlfingern sehr schnell wieder eine niedrige Temperatur einstellt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch eine steuerbare Einrichtung vorgesehen, mit der die Mengenströme an Kältemittel durch den Kälteerzeuger und die Bypassleitung geregelt werden. Weiterhin ist ein Temperatursensor vorhanden, der die Regelbedingung für die Steuereinrichtung liefert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die steuerbare Einrichtung als 3-Wege- Ventil ausgebildet. Solche 3-Wege-Ventile sind auch unter der Bezeichnung „Mischer" oder „Mischventil" bekannt. Das 3-Wege-Ventil kann beispielsweise dort vorgesehen sein, wo die Bypassleitung mit einer von dem Kälteerzeuger kommenden Leitung zusammen geführt ist. Die beiden Kältemittelströme können dann so zusammen gemischt werden, dass sich an dem Temperatursensor genau die gewünschte Temperatur einstellt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein 2-Wege-Ventil vorgesehen. Dieses einfache Ventil kann in der Leitung zum, oder der Leitung vom Kälteerzeuger, aber auch direkt in der Bypassleitung vorgesehen sein. Vorteilhaft befindet es sich jedoch in der Leitung, die von dem Kälteerzeuger kommt, an einer Stelle, bevor diese Leitung mit der Bypassleitung zusammengeführt wird. Auf diese Weise wird nur der Volumenstrom des von dem Kälteerzeuger kommenden kalten Kältemittels reguliert. Der Volumenstrom durch die Bypassleitung stellt sich dann entsprechend ein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein zweites 2-Wege-Ventil in der Bypassleitung vorgesehen. Hierdurch wird eine direkte Steuerung beider Volumenströme, also des Kältemittels, das mit höherer Temperatur durch die Bypassleitung fließt und des Kältemittels, das mit niedrigerer Temperatur von dem Kälteerzeuger kommt, möglich.
Die 2-Wege-Ventile können in ihrer einfachsten Form so ausgeführt sein, dass nur eine Offen- oder Geschlossenstellung möglich ist. Um nun den Volumenstrom jeweils möglichst genau regulieren zu können, können die Ventile beispielsweise mit veränderbarer Frequenz getaktet werden. Das bedeutet, dass entweder einer festen Geschlossen-Zeit jeweils unterschiedliche Offen-Zeiten, oder aber einer festen Offen-Zeit verschiedene Geschlossen-Zeiten zugeordnet werden.
Besonders bevorzugt ist der Kälteerzeuger in dem Kühlkreislauf des Klareisbereiters als Wärmetauscher ausgebildet. Dieser Wärmetauscher ist thermisch an den Verdampfer des Kältegeräts gekoppelt. Es muss für den Klareisbereiter daher weder ein Kältemittelkreislauf mit eigenem Kompressor, Verdampfer und Verflüssiger vorgesehen werden, noch muss der Klareisbereiter direkt an den Kältemittelkreislauf des Kältegeräts angeschlossen werden. Um das Kältemittel durch den Wärmetauscher und die Kühlfinger des Klareisbereiters zu bewegen ist eine Umwälzpumpe in den Kühlkreislauf integriert.
Als Kältemittel hat sich eine Mischung aus Glykol und Wasser als vorteilhaft herausgestellt. Diese Mischung kann so eingestellt werden, dass sie in dem benötigten Temperaturbereich flüssig bleibt und ist trotzdem preiswert herstellbar.
In vorteilhafter weise ist in dem Kühlkreislauf des Klareisbereiters eine Heizeinrichtung vorgesehen. Durch die Aktivierung dieser Heizeinrichtung kann das Kältemittel so weit erwärmt werden, dass sich das erzeugte Klareis von den Kühlfingern löst und in einer Auffangschale gesammelt werden kann. Hierdurch kann eine separate Heizeinrichtung an jedem einzelnen Kühlfinger eingespart werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand der Zeichnung eingehend erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kältegerät mit Gefrierfach und Eisbereiter,
Fig. 2 eine Detaildarstellung eines Drahtrohrverdampfers mit angekoppeltem
Wärmetauscher,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Kältekreislaufs eines Klareisbereiters, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt ein Kältegerät 1 mit geöffneter Tür und einem Innenraum 11. Der Innenraum 1 1 teilt sich in einen Kühlraum 2 und ein Gefrierfach 3 auf. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist an dem Gefrierfach 3 keine Verschlussklappe dargestellt. In dem Kühlraum 2 befindet sich ein Klareisbereiter 4. In diesem Klareisbereiter 4 wird in einem hier nicht näher zu erläuternden Prozess mittels mehrerer Kühlfinger Klareis hergestellt, das in einer Auffangschale 10 abgelegt wird. Die Auffangschale 10 befindet sich unterhalb des Klareisbereiters 4. Die zur Herstellung des Klareises benötigte Kälte wird mit einem Wärmetauscher 5 (s. auch Fig. 2) erzeugt, der mit den Kältefingern fest verbunden ist.
Der sich in dem Gefrierfach 3 befindliche, waagrecht angeordnete Drahtrohrverdampfer 6 besteht aus einem zu parallelen Schlaufen gebogenen Verdampferrohr 7. Das Verdampferrohr 7 des Drahtrohrverdampfers 6 ist auf der Ober- und Unterseite mit Drahtstäben 8 fest verbunden, die alle parallel zur Stirnseite verlaufen und zueinander den gleichen Abstand besitzen. Das Anbringen der Drahtstäbe 8 bewirkt einerseits eine Oberflächenvergrößerung, durch die die Wärme aus dem Gefrierfach 3 besser aufgenommen werden kann, und verhindert andererseits ein Durchhängen des Verdampferrohrs 7 des Drahtrohrverdampfers 6. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind in Figur 2 nur die Drahtstäbe 8 des Drahtrohrverdampfers 6 dargestellt, die sich an der Stirnseite und an der ihr gegenüberliegenden Seite befinden.
Der Wärmetauscher 5 besteht aus einem Wärmetauscherrohr 9. Das Wärmetauscherrohr 9 des Wärmetauschers 5 wird im Bereich des Drahtrohrverdampfers 6 parallel zu dem Verdampferrohr 7 ebenfalls in Schlaufen in der gleichen Ebene geführt. Hierbei befindet sich das Wärmetauscherrohr 9 des Wärmetauschers 5 genauso zwischen den Drahtstäben 8 wie das Verdampferrohr 7 des Drahtrohrverdampfers 6.
Um genügend Wärme aus dem Wärmetauscher 5 in den Drahtrohrverdampfer 6 einkoppeln zu können, ist ein guter Wärmekontakt zwischen diesen beiden Komponenten notwendig. Hierzu ist das Wärmetauscherrohr 9 des Wärmetauschers 5 fest mit dem Verdampferrohr 7 und den unteren und oberen Drahtstäben 8 des Drahtrohrverdampfers 6 verbunden. Das Wärmetauscherrohr 9 des Wärmetauschers 5 besitzt den gleichen Außendurchmesser und besteht aus dem gleichen Werkstoff wie das Verdampferrohr 7 des Drahtrohrverdampfers 6.
Als gut wärmeleitfähige Verbindungen sind Punktschweißen, Löten oder Kleben möglich. Auch ist eine Lackierung, im Besonderen eine Pulverbeschichtung, die auf das fertig montierte Konstrukt aus Wärmetauscher 5 und Drahtrohrverdampfer 6 aufgetragen wird, ausreichend wärmeleitfähig.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für den Kühlkreislauf des Klareisbereiters 4. Der Kühlkreislauf ist insbesondere mit einer Wasser-Glykol-Mischung gefüllt, die preiswert herzustellen und in dem relevanten Temperaturbereich flüssig ist. Das Kältemittel wird in dem Wärmetauscher 5 durch den Drahtrohrverdampfer 6 abgekühlt. Mit Hilfe der Umwälzpumpe 17 wird das Kältemittel im Kreislauf geführt. Im Kreislauf vor dem Klareisbereiter 4 befindet sich der Temperatursensor 13, mit dessen Hilfe kontrolliert wird, ob das Kältemittel die für die Herstellung von Klareis erforderliche Temperatur aufweist. Die Heizeinrichtung 14 wird benötigt, um das fertige Klareis von den Kühlfingern des Klareisbereiters zu lösen, so dass es in der Auffangschale 10 gesammelt werden kann. Die Bypassleitung 18 ist so in den Kühlkreislauf eingeschaltet, dass Kältemittel an dem Wärmetauscher 5 vorbeigeführt werden kann. Über die Rückflussleitung 19 wird Kältemittel, welches den Klareisbereiter 4 bereits durchflössen hat, wieder dem Wärmetauscher 5 zugeführt. Das Kalt-Ventil 12 ist zwischen dem Wärmetauscher 5 und der Bypassleitung 18 in den Kühlkreislauf eingeschaltet. In einer sehr einfachen Version ist das Kalt-Ventil 12 als Absperrventil ausgebildet, welches nur in eine Geschlossenoder eine Offenstellung gesteuert werden kann.
Sobald die Umwälzpumpe 17 in Betrieb gesetzt wird, wird ein Teilstrom des Kältemittels über die Rückflussleitung 19 und ein anderer Teilstrom über die Bypassleitung 18 geführt. Dies führt dazu, dass sich vor der Umwälzpumpe 17 ein kalter Teilstrom aus dem Wärmetauscher 5 und ein wärmerer Teilstrom aus der Bypassleitung 18 mischen. Der Strömungsquerschnitt der Bypassleitung 18 ist so eingestellt, dass sich unter normalen Bedingungen durch die Mischung des kalten und des wärmeren Teilstroms am Temperatursensor 13 eine Temperatur des Kältemittels ergibt, die unterhalb der für den Klareisbereiter 4 idealen Temperatur liegt. Das Kalt-Ventil 12 ist vorgesehen, um die Temperatur des Kältemittels in dem Klareisbereiter 4 beeinflussen zu können. Wird nun an dem Temperatursensor 13 eine Temperatur detektiert, die zu tief liegt, um wirklich klares Eis erzeugen zu können, muss der Teilstrom über die Rückflussleitung 19 und den Wärmetauscher 5 verringert und der Teilstrom durch die Bypassleitung 18 erhöht werden. Hierzu wird das Kalt-Ventil 12 getaktet, das heißt mit einer bestimmten Frequenz geschlossen und wieder geöffnet. Je länger die Schließzeiten des Kalt- Ventils 12 sind, desto größer wird der Teilstrom durch die Bypassleitung 18. Bei einer zu tiefen gemessenen Temperatur des Kältemittels müssen folglich die Schließzeiten des Kalt-Ventils 12 verlängert und bei einer zu hohen gemessenen Temperatur des Kältemittels die Schließzeiten des Kalt-Ventils 12 verringert werden.
Das Kalt-Ventil 12 kann jedoch auch als steuerbares Ventil ausgeführt sein. Ein solches Ventil muss nicht getaktet werden, da der Öffnungsquerschnitt des Ventils einstellbar ist. Mit jeder Stellung des Ventils lässt sich also ein bestimmtes Mischungsverhältnis der Teilströme aus der Bypassleitung 18 und dem Wärmetauscher 5 erzielen.
Ist an den Kühlfingern des Klareisbereiters 4 eine entsprechende Eisdicke erreicht, wird die Heizeinrichtung 14 eingeschaltet. Gleichzeitig wird das Kalt-Ventil 12 komplett geschlossen. Das Kältemittel wird auf eine Temperatur knapp über 0 0C erwärmt und vollständig über die Bypassleitung 18 geführt. Sobald die Temperatur in dem Klareisbereiter 4 oberhalb der O°C-Grenze liegt, schmilzt das direkt mit den Kühlfingern in Kontakt stehende Eis und das fertige Klareis fällt in die Auffangschale 10.
In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich das Bypassventil 15 in die Bypassleitung 18 eingeschaltet. Unabhängig davon ob die Ventile 12 und 15 getaktet oder mit kontinuierlich veränderbarem Strömungsquerschnitt versehen sind, lässt sich in diesem Ausführungsbeispiel die Temperatur des Kältemittels schneller und direkter steuern, so dass die gewünschte Temperatur des Kältemittels in dem Klareisbereiter 4 mit geringeren Schwankungen aufrecht erhalten werden kann.
Eine noch direktere Temperaturregelung ist mit dem Ausführungsbeispiel möglich, welches in Fig. 5 aufgezeigt ist. Hier ist statt der beiden Ventile 12 und 15 ein Mischventil 16 eingesetzt. Dieses Mischventil 16 befindet sich dort wo der Teilstrom aus dem Wärmetauscher 5 mit dem Teilstrom aus der Bypassleitung 18 vereinigt wird. Mit dem Mischventil 16 können diese Teilströme direkt geregelt werden. Auf diese Weise ist die Temperatur des Kältemittels in dem Klareisbereiter 4 sehr exakt und schwankungsfrei einstellbar. Bezugszeichenhste:
1 Kältegerät
2 Kühlraum
3 Gefrierfach
4 Klareisbereiter
5 Wärmetauscher
6 Drahtrohrverdampfer
7 Verdampferrohr
8 Drahtstab
9 Wärmetauscherrohr
10 Auffangschale
11 Innenraum
12 Kalt-Ventil
13 Tem peratu rsen sor
14 Heizeinrichtung
15 Bypassventil
16 Mischventil
17 Umwälzpumpe
18 Bypassleitung
19 Rückflussleitung

Claims

Patentansprüche
1. Kältegerät (1 ) mit einem Innenraum (11 ) zur Aufbewahrung von Kühl- und/oder Gefriergut und einem in dem Innenraum (11 ) angeordneten Eisbereiter (4), der über einen Kältemittelkreislauf gekühlt wird, wobei der Kältemittelkreislauf einen Kälteerzeuger (5) zum Kühlen des Kältemittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf eine Bypassleitung (18) aufweist, über die Kältemittel an dem Kälteerzeuger (5) vorbei geführt werden kann.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl eine steuerbare Einrichtung (12, 15, 16), mit der das Verhältnis der Mengenströme an Kältemittel durch den Kälteerzeuger (5) und die Bypassleitung (18) regelbar ist, als auch ein Temperatursensor (13) vorgesehen ist.
3. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Einrichtung als Dreiwegeventil (16) ausgebildet ist.
4. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Einrichtung als Zweiwegeventil (12, 15) vorgesehen ist.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil (12) in Strömungsrichtung zwischen dem Kälteerzeuger (5) und der Bypassleitung (18) vorgesehen ist.
6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Zweiwegeventil (15) in der Bypassleitung (18) vorgesehen ist.
7. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil (12, 15) als Absperrventil ausgebildet ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteerzeuger (5) als Wärmetauscher ausgebildet ist, der mit einem Verdampfer (6) des Kältegeräts (1 ) thermisch gekoppelt ist und dass in dem Kältemittelkreislauf eine Umwälzpumpe (17) vorgesehen ist.
9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel eine Mischung aus Glykol und Wasser ist.
10. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kältemittelkreislauf eine Heizeinrichtung (14) vorgesehen ist.
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