EP2396610A2 - Kältegerät mit vergleichmässigter temperaturverteilung - Google Patents

Kältegerät mit vergleichmässigter temperaturverteilung

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Publication number
EP2396610A2
EP2396610A2 EP10701855A EP10701855A EP2396610A2 EP 2396610 A2 EP2396610 A2 EP 2396610A2 EP 10701855 A EP10701855 A EP 10701855A EP 10701855 A EP10701855 A EP 10701855A EP 2396610 A2 EP2396610 A2 EP 2396610A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
appliance according
refrigerating appliance
evaporator
injection
segments
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10701855A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Schlögel
Walter Woldenberg
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
Publication of EP2396610A2 publication Critical patent/EP2396610A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/028—Evaporators having distributing means
    • 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
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • 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
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/37—Capillary tubes
    • 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
    • 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
    • F25D25/00—Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled
    • F25D25/02—Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled by shelves
    • F25D25/028—Cooled supporting means

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a household refrigerator.
  • the evaporator of such a refrigerating appliance usually has a refrigerant pipe guided in numerous loops, into which liquid refrigerant is injected at one end, while at the other end evaporated refrigerant is sucked off.
  • the cooling capacity is distributed unevenly on such an evaporator, on the one hand because the temperature of the refrigerant is lowest immediately after passing through the injection point and on the other hand because the maximum achievable at a given point of the refrigerant line cooling capacity is limited by the flow rate of liquid refrigerant, which, of course, becomes progressively smaller due to the evaporation progressing on the way from the point of injection to the suction connection.
  • the injection point is usually arranged at an upper and the suction connection at a lower end of the evaporator, so that the available cooling capacity in the upper region of the evaporator is higher and cooled air there due to its relatively high density can flow from alone into a lower area of the storage chamber.
  • the temperature at the warmest point in the storage chamber must be used as a reference for the control of the compressor operation.
  • the temperature at the warmest point in the storage chamber must be used as a reference for the control of the compressor operation.
  • DE 10 2007 016 849 A1 discloses a refrigeration device with three storage zones held at different temperatures, in which one storage zone is assigned an evaporator with two injection points and two refrigerant lines extending side by side over the surface of the evaporator from these injection points. One of these lines is connected in series with an evaporator of the second storage zone, the other with an evaporator of the third storage zone. An effect on the temperature distribution in the first storage zone does not duplicate the injection point at the evaporator.
  • Refrigeration appliances are also known in which a homogeneous temperature distribution in a storage chamber is achieved by means of a fan, which ensures increased air circulation in the storage chamber.
  • the fan affects the efficiency of such a refrigerator in several ways.
  • the operation of the fan directly leads to increased energy consumption of the device, on the other hand, the fan gives its waste heat mostly to the storage chamber whose air it circulates, with the result that the waste heat ultimately has to be eliminated via the evaporator of the chamber and in turn the energy demand for cooling increases.
  • Object of the present invention is therefore to provide a refrigeration device that achieves a homogeneous temperature distribution even in a large-sized storage chamber with purely passive, no drive energy consuming means.
  • the object is achieved in which in a refrigerator with a thermally insulated
  • the injection points are clearly spatially separated from each other, more specifically, that the two injection points are separated by a portion of the evaporator, which is cooled solely by supplied at one of the injection points refrigerant.
  • the spatial separation of the injection points results in two locally coldest points spaced apart in the storage chamber, whereby the distance between a locally coldest point and a locally or globally warmest Point of the chamber and, accordingly, also reduces the temperature gradient occurring at this distance.
  • the distance between the injection points is a multiple of the distance between adjacent line sections of the evaporator.
  • a uniform refrigerant line may extend from the at least two spaced-apart injection points to a common suction point of the evaporator.
  • this refrigerant line comprises two line sections, each starting from one of the injection points, which meet at a T-piece.
  • a suction line is connected to this tee at the same time, which leads to a refrigerant compressor.
  • the refrigerant piping may include an upstream pipe section extending from a first one of the injection sites to the second injection site, and a downstream pipe section extending from the second injection site to a suction pipe.
  • the refrigerant flows from the first and the second injection point mix on the downstream line section.
  • the cooling capacity of both line sections is at least approximately equal.
  • the line sections - in particular at a wire tube evaporator - be at least approximately the same length.
  • the sizing of the line cross sections for at least approximately the same residence times of the refrigerant in the two line sections can be taken care of.
  • the evaporator may be divided into a plurality of segments, each of the two pipe sections cooling at least one of the segments alone.
  • the segments are preferably formed as a wire tube evaporator, that is, they comprise an in-plane meandering piece of pipe and a plurality of wires, each of which is fastened to the pipe piece at a plurality of crossing points.
  • These segments are conveniently arranged in several horizontal planes one above the other in the storage chamber to divide them into several superposed compartments.
  • the injection points are preferably arranged on an uppermost and a lowermost of the segments.
  • the first injection point is located at an uppermost segment, while the suction line extends from a lowermost of the segments.
  • the second injection point is preferably arranged on a pipe piece connecting two segments.
  • FIG. 1 is a perspective view of an inner container of a refrigerator with an evaporator mounted therein according to the invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a wire tube type evaporator according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a perspective view of the evaporator according to a second
  • FIG. 4 shows a plate evaporator analogous to FIG. 2; FIG. and
  • Fig. 5 is a similar to Fig. 3 plate evaporator.
  • Fig. 1 illustrates the problem of the invention with reference to the perspective view of an inner container 1 of a household freezer with evaporator mounted therein 2.
  • the evaporator 2 is divided into a plurality of superposed, held in grooves 3 on the side walls of the inner container 1 plate-shaped wire tube evaporator.
  • the spaces between the wires 6 with frost there is virtually no exchange of air between the compartments of the inner container 1 more. If these subjects also record closed-bottom drawers 7, convection in the inner container 1 is completely excluded.
  • the evaporator 2 of a first embodiment of the invention results in the structure shown in Fig. 2 in a perspective view obliquely from behind.
  • suction line 8 branch off two throttle tubes 9, 10, which, when the compressor is in operation, lead liquid refrigerant. They rise along a rear corner of the inner container 1, namely the throttle tube 9 of the highest point to an injection point 11 at 4-1 designated here evaporator segment, the throttle tube 10, however, to an injection point 12 of a pipe section, which is approximately halfway up the evaporator 2 segments 4-4, 4-5 connecting together.
  • the suction line 8 is connected to the lowest-lying evaporator segment 4-7.
  • the segments 4-1 to 4-4 are cooled exclusively by refrigerant supplied via the throttle pipe 9
  • the segments 4-5 to 4-7 are cooled by a mixture of the refrigerant from the throttle pipe 9 with fresh refrigerant from the throttle pipe 10.
  • the segment 4-5 reaches a lower temperature than the immediately above segment 4-4.
  • a temperature profile is thus obtained which drops from a locally high temperature at the bottom of the inner container 1 to a first local minimum at the level of the segment 4-5, in the vicinity of segment 4-4 again reaches a local maximum and has a second local minimum at segment 4-1.
  • the spatial distance between maximum and minimum temperature is thus significantly reduced, and heat flow through the chilled goods can contribute to a much greater extent to a compensation of the temperature differences, as is possible with a continuous over the entire height of the inner container 1 temperature gradient.
  • the flow rates of the throttle tubes 9 and 10 are set appropriately, thus, the difference between the highest and lowest temperature in the inner container 1 can be significantly reduced. If throttle tubes 9 and 10 are used of the same cross-section, the ratio of their throughputs over the length of the throttle tubes used can be adjusted. Since the area of the evaporator 2 below the injection point 12 is smaller than above and in the lower region usually still a balance of the cooling capacity of the refrigerant from the upper injection point 1 1 is available, the flow rate of the throttle tube 10 should be smaller than that of the throttle tube 9 be. In order to accommodate the tube length required for this purpose, 10 loops 13 are formed in the throttle tube.
  • suction and second injection point 12 are reversed.
  • the suction line 8 starts from a piece of pipe between the segments 4-4 and 4-5, and in the suction line 8 countercurrently guided throttle pipes 9, 10 emerge from this in the vicinity of the located between the segments 4-4 and 4-5 suction port 14 up and down to pass into injection ports 1 1, 12 of the uppermost and lowermost segment 4-1, 4-7.
  • locally coldest points of the inner container 1 are respectively at the level of the segments 4-1, 4-7, while the warmest region is at the level of the segments 4-4, 4-5. While in the embodiment of FIG.
  • FIGs. 4 and 5 show the application of the principle of the invention to a
  • evaporator On a one-piece evaporator plate an injection point 1 1 are arranged at an upper corner and a suction port 14 at a lower corner in a conventional manner. In about the middle of a connecting the terminals 11, 14 edge of the evaporator plate, a second injection point 12 is formed, which opens into the same refrigerant line as the upper injection point 11.
  • the refrigerant line extends across the board in meanders with mutually parallel line sections 15.
  • injection ports 11, 12 are disposed at upper and lower corners of the board, and a refrigerant piping passes over board sections 17-1, 17-2 to a suction port located centrally between the injection ports. Since the areas 17-1, 17-2 cooled in each case exclusively via one of the injection points 11, 12 are essentially the same area and the line sections running on them are of equal length, the cooling capacity of the sections 17-1, 17-2 is the same here as well, when both injection points 1 1, 12 are acted upon simultaneously with refrigerant.

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Abstract

Bei einem Kältegerät mit einer wärmeisolierten Lagerkammer (1) und einem die Lagerkammer (1) kühlenden, wenigstens zwei Einspritzstellen (11, 12) aufweisenden Verdampfer (4) sind die zwei Einspritzstellen (11, 12) durch einen Bereich (4-1, 4-2,..., 4- 4; 17-1 ) des Verdampfers getrennt, der allein durch an einer der Einspritzstellen (11) zugeführtes Kältemittel gekühlt ist.

Description

Kältegerät mit vergleichmäßigter Temperaturverteilung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät. Der Verdampfer eines solchen Kältegerätes hat üblicherweise eine in zahlreichen Schleifen geführte Kältemittelleitung, in die an einem Ende flüssiges Kältemittel eingespritzt wird, während am anderen Ende verdampftes Kältemittel abgesogen wird. Die Kühlleistung ist an einem solchen Verdampfer ungleichmäßig verteilt, zum einen weil die Temperatur des Kältemittels unmittelbar nach dem Durchtritt durch die Einspritzstelle am tiefsten ist und zum anderen weil die maximal an einer gegebenen Stelle der Kältemittelleitung erreichbare Kühlleistung begrenzt ist durch den Durchsatz von flüssigem Kältemittel, der naturgemäß durch die auf dem Weg von der Einspritzstelle zum Sauganschluss fortschreitende Verdampfung immer kleiner wird. Um dennoch eine halbwegs gleichmäßige Temperaturverteilung in einer von dem Verdampfer gekühlten Lagerkammer zu erzielen, ist meist die Einspritzstelle an einem oberen und der Sauganschluss an einem unteren Ende des Verdampfers angeordnet, so dass die verfügbare Kühlleistung im oberen Bereich des Verdampfers höher ist und dort abgekühlte Luft aufgrund ihrer relativ hohen Dichte von allein in einen unteren Bereich der Lagerkammer fließen kann.
Je höher die Lagerkammer ist, umso schwieriger ist es, auf diese Weise eine gleichmäßige Temperaturverteilung in ihr zu gewährleisten. Dieses Problem stellt sich insbesondere bei großformatigen Kältegeräten, vor allem bei Gefriergeräten, bei denen dicht an dicht eingefülltes Kühlgut die Konvektion der Luft in der Lagerkammer erheblich beeinträchtigt. Auch der Verdampfer selber kann ein Strömungshindernis darstellen, insbesondere wenn er, wie bei Haushalts-Gefriergeräten durchaus üblich, mehrere übereinander in der Lagerkammer angeordnete plattenartige Segmente umfasst.
Um gewährleisten zu können, dass der gesamte Inhalt eines solchen Gerätes ausreichend gekühlt wird, muss die Temperatur am wärmsten Punkt der Lagerkammer als Bezugsgröße für die Steuerung des Verdichterbetriebs genutzt werden. Dies führt dazu, dass an Stellen der Lagerkammer, die besser gekühlt sind als der Messpunkt,
Temperaturen erreicht werden, die mehrere Grad tiefer als erforderlich sind. Diese unnötig tiefen Temperaturen aufrecht zu erhalten, erfordert eine beträchtliche Leistung. Die Energieeffizienz eines Kältegerätes ist daher generell um so besser, je geringer die Temperaturunterschiede in seiner Lagerkammer sind.
Aus DE 10 2007 016 849 A1 ist ein Kältegerät mit drei auf unterschiedlichen Temperaturen gehaltenen Lagerzonen bekannt, bei dem einer Lagerzone ein Verdampfer mit zwei Einspritzstellen und zwei sich von diesen Einspritzstellen aus in zwei Zügen nebeneinander über die Fläche des Verdampfers erstreckenden Kältemittelleitungen zugeordnet ist. Eine dieser Leitungen ist mit einem Verdampfer der zweiten Lagerzone in Reihe geschaltet, die andere mit einem Verdampfer der dritten Lagerzone. Einen Einfluss auf die Temperaturverteilung in der ersten Lagerzone hat die Verdoppelung der Einspritzstelle an deren Verdampfer nicht.
Es sind ferner Kältegeräte bekannt, bei denen eine homogene Temperaturverteilung in einer Lagerkammer mit Hilfe eines Ventilators erreicht wird, der für eine verstärkte Luftumwälzung in der Lagerkammer sorgt. Der Ventilator beeinträchtigt jedoch den Wirkungsgrad eines solchen Kältegerätes in mehrfacher Hinsicht. Zum einen führt der Betrieb des Ventilators direkt zu einem erhöhten Energieverbrauch des Gerätes, zum anderen gibt der Ventilator seine Abwärme meist an die Lagerkammer ab, deren Luft er umwälzt, was zur Folge hat, dass die Abwärme letztlich über den Verdampfer der Kammer beseitigt werden muss und wiederum der Energiebedarf für die Kühlung steigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Kältegerät zu schaffen, das eine homogene Temperaturverteilung auch in einer großformatigen Lagerkammer mit rein passiven, keine Antriebsenergie verbrauchenden Mitteln erzielt.
Die Aufgabe wird gelöst, in dem bei einem Kältegerät mit einer wärmeisolierten
Lagerkammer und einem die Lagerkammer kühlenden, wenigstens zwei Einspritzstellen aufweisenden Verdampfer die Einspritzstellen voneinander deutlich räumlich getrennt sind, genauer gesagt, dass die zwei Einspritzstellen durch einen Bereich des Verdampfers getrennt sind, der allein durch an einer der Einspritzstellen zugeführtes Kältemittel gekühlt ist. Aus der räumlichen Trennung der Einspritzstellen resultieren zwei voneinander beabstandete lokal kälteste Punkte in der Lagerkammer, wodurch sich der Abstand zwischen einem lokal kältesten Punkt und einem lokal oder global wärmsten Punkt der Kammer und dementsprechend auch das auf diesem Abstand auftretende Temperaturgefälle reduziert.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Einspritzstellen ein Mehrfaches des Abstands zwischen nebeneinander verlaufenden Leitungsabschnitten des Verdampfers.
Eine einheitliche Kältemittelleitung kann von den wenigstens zwei voneinander beabstandeten Einspritzstellen bis zu einer gemeinsamen Absaugstelle des Verdampfers verlaufen.
Einer ersten Ausgestaltung zufolge umfasst diese Kältemittelleitung zwei jeweils von einer der Einspritzstellen ausgehende Leitungsabschnitte, die an einem T-Stück aufeinander treffen. Vorzugsweise ist an dieses T-Stück gleichzeitig eine Saugleitung angeschlossen, die zu einem Kältemittelverdichter führt.
Einer zweiten Ausgestaltung zufolge kann die Kältemittelleitung einen stromaufwärtigen Leitungsabschnitt, der sich von einer ersten der Einspritzstellen zur zweiten Einspritzstelle erstreckt, und einen stromabwärtigen Leitungsabschnitt umfassen, der sich von der zweiten Einspritzstelle zu einem Saugrohr erstreckt. Hier mischen sich auf dem stromabwärtigen Leitungsabschnitt die Kältemittelströme von der ersten und der zweiten Einspritzstelle. Durch die Zufuhr von frischem Kältemittel an der zweiten Einspritzstelle wird der Kältemittelstrom gewissermaßen nachgekühlt, um eine ausreichende Kühlleistung auf dem sich bis zur Absaugstelle anschließenden Leitungsstück zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist die Kühlleistung beider Leitungsabschnitte wenigstens annähernd gleich. Zu diesem Zweck können die Leitungsabschnitte - insbesondere bei einem Drahtrohrverdampfer - im wenigstens annähernd gleich lang sein. Bei einem Plattenverdampfer, bei dem unterschiedliche Leitungsquerschnitte einfach realisierbar sind, kann über die Dimensionierung der Leitungsquerschnitte für wenigstens annähernd gleiche Verweildauern des Kältemittels in den beiden Leitungsabschnitten gesorgt sein.
Der Verdampfer kann in eine Mehrzahl von Segmenten gegliedert sein, wobei jeder der zwei Rohrabschnitte wenigstens eines der Segmente allein kühlt. Die Segmente sind vorzugsweise als Drahtrohrverdampfer ausgebildet, das heißt sie umfassen einen in einer Ebene mäanderndes Rohrstück und eine Mehrzahl von Drähten, von denen jeder an mehreren Kreuzungspunkten an dem Rohrstück befestigt ist.
Diese Segmente sind zweckmäßigerweise in mehreren horizontalen Ebenen übereinander in der Lagerkammer angeordnet, um sie in mehrere übereinander liegende Fächer zu unterteilten.
Im Falle der oben erwähnten ersten Ausgestaltung sind die Einspritzstellen vorzugsweise an einem obersten und einem untersten der Segmente angeordnet.
Im Falle der zweiten Ausgestaltung befindet sich vorzugsweise die erste Einspritzstelle an einem obersten Segment, während die Saugleitung von einem untersten der Segmente ausgeht.
Die zweite Einspritzstelle ist bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise an einem zwei Segmente miteinander verbindenden Rohrstück angeordnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Innenbehälters eines Kältegeräts mit einem darin montierten Verdampfer gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Verdampfers in Drahtrohrbauweise gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Verdampfers gemäß einer zweiten
Ausgestaltung;
Fig. 4 einen zu Fig. 2 analogen Plattenverdampfer; und
Fig. 5 einen zu Fig. 3 analogen Plattenverdampfer. Fig. 1 veranschaulicht die Problematik der Erfindung anhand der perspektivischen Ansicht eines Innenbehälters 1 eines Haushalts-Gefriergeräts mit darin montiertem Verdampfer 2. Der Verdampfer 2 ist gegliedert in eine Mehrzahl von übereinander angeordneten, in Nuten 3 an den Seitenwänden des Innenbehälters 1 gehaltene plattenförmige Drahtrohrverdampfer 4. Wie man leicht sieht, bilden die jeweils in einer horizontalen Ebene mäandernden, jeweils parallele Stücke 15 in einem Abstand von einigen cm aufweisenden Rohrschlangen 5 der Drahtrohrverdampfer 4 und die sie kreuzenden Drähte 6 ein Strömungshindernis, welches die Konvektion von Luft im Innenbehälter 1 behindert. Wenn sich im Betrieb des Geräts die Zwischenräume zwischen den Drähten 6 mit Reif füllen, findet so gut wie kein Luftaustausch zwischen den Fächern des Innenbehälters 1 mehr statt. Wenn diese Fächer überdies geschlossenbödige Schubkästen 7 aufnehmen, ist eine Konvektion im Innenbehälter 1 vollends ausgeschlossen.
Um dennoch die Ausbildung eines übermäßigen Temperaturgefälles im Innenbehälter 1 zu verhindern, hat der Verdampfer 2 einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zu Folge die in Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht schräg von hinten gezeigte Struktur. Aus einer zu einem nicht dargestellten Verdichter führenden Saugleitung 8 zweigen zwei Drosselrohre 9, 10 ab, die, wenn der Verdichter in Betrieb ist, flüssiges Kältemittel führen. Sie steigen entlang einer hinteren Ecke des Innenbehälters 1 auf, und zwar das Drosselrohr 9 des zu einer Einspritzstelle 11 am hier mit 4-1 bezeichneten höchstgelegenen Verdampfersegment, das Drosselrohr 10 hingegen zu einer Einspritzstelle 12 eines Rohrabschnitts, der in etwa auf halber Höhe des Verdampfers 2 Segmente 4-4, 4-5 miteinander verbindet. Die Saugleitung 8 ist an das tiefstgelegene Verdampfersegment 4-7 angeschlossen. Während also die Segmente 4-1 bis 4-4 ausschließlich durch über das Drosselrohr 9 zugeführtes Kältemittel gekühlt sind, sind die Segmente 4-5 bis 4-7 durch ein Gemisch des Kältemittels aus dem Drosselrohr 9 mit frischem Kältemittel aus dem Drosselrohr 10 gekühlt. So erreicht das Segment 4-5 eine tiefere Temperatur als das unmittelbar darüber liegende Segment 4-4.
An Stelle eines kontinuierlichen Temperaturgefälles von unten nach oben wird so ein Temperaturverlauf erhalten, der von einer lokal hohen Temperatur am Boden des Innenbehälters 1 auf ein erstes lokales Minimum etwa in Höhe des Segments 4-5 abfällt, in der Umgebung des Segments 4-4 wieder ein lokales Maximum erreicht und ein zweites lokales Minimum am Segment 4-1 aufweist. Der räumliche Abstand zwischen maximaler und minimaler Temperatur ist somit erheblich verringert, und Wärmefluss durch das Kühlgut kann in erheblich größerem Umfang zu einem Ausgleich der Temperaturdifferenzen beitragen, als dies bei einem über die gesamt Höhe des Innenbehälters 1 durchgehenden Temperaturgefälle möglich ist.
Wenn die Durchsätze der Drosselrohre 9 und 10 passend eingestellt sind, kann somit die Differenz zwischen höchster und niedrigster Temperatur im Innenbehälter 1 erheblich reduziert werden. Wenn Drosselrohre 9 und 10 von gleichem Querschnitt verwendet werden, kann das Verhältnis ihrer Durchsätze über die Länge der verwendeten Drosselrohre eingestellt werden. Da der Bereich des Verdampfers 2 unterhalb der Einspritzstelle 12 kleiner ist als oberhalb und in dem unteren Bereich in der Regel noch ein Rest der Kühlleistung des Kältemittels von der oberen Einspritzstelle 1 1 zur Verfügung steht, sollte der Durchsatz des Drosselrohrs 10 kleiner als der des Drosselrohrs 9 sein. Um die hierfür benötigte Rohrlänge unterzubringen, sind im Drosselrohr 10 Schleifen 13 gebildet.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung sind die Positionen von Absaugstelle und zweiter Einspritzstelle 12 vertauscht. Die Saugleitung 8 geht aus von einem Rohrleitungsstück zwischen den Segmenten 4-4 und 4-5, und in der Saugleitung 8 im Gegenstrom geführte Drosselrohre 9, 10 treten aus dieser in der Nähe des zwischen den Segmenten 4-4 und 4-5 gelegenen Sauganschlusses 14 nach oben und unten aus, um in Einspritzstellen 1 1 , 12 des obersten bzw. untersten Segments 4-1 , 4-7 überzugehen. Bei dieser Ausgestaltung befinden sich lokal kälteste Punkte des Innenbehälters 1 jeweils in Höhe der Segmente 4-1 , 4-7, während der wärmste Bereich in Höhe der Segmente 4-4, 4-5 liegt. Während bei der Ausgestaltung der Fig. 2 vier Zonen des Innenbehälters 1 jeweils lokale Extrema der Temperatur aufweisen, sind es bei dieser Ausgestaltung nur drei, was für einen Temperaturausgleich im Innenbehälter 1 an sich weniger günstig ist. Eine bessere Effektivität ist eventuell mit der zweiten Ausgestaltung dennoch erzielbar, weil eine Durchmischung von frischem und bereits erwärmten Kältemittel an der Einspritzstelle 12 unterbleibt. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Anwendung des Prinzips der Erfindung auf einen
Plattenverdampfer. An einer einstückigen Verdampferplatine sind in an sich bekannter Weise eine Einspritzstelle 1 1 an einer oberen Ecke und ein Sauganschluss 14 an einer unteren Ecke angeordnet. In etwa mittig an einer die Anschlüsse 11 , 14 verbindenden Kante der Verdampferplatine ist eine zweite Einspritzstelle 12 gebildet, die in dieselbe Kältemittelleitung einmündet wie die obere Einspritzstelle 11. Die Kältemittelleitung erstreckt sich über die Platine in Mäandern mit zueinander parallelen Leitungsstücken 15. Da an der mittleren Einspritzstelle 12 eintretendes Kältemittel nur über die untere Hälfte der Platine fließt, existiert im oberen Bereich der Platine zwischen den Einspritzstellen 1 1 , 12 ein ausschließlich über die Einspritzstelle 1 1 gekühlter Bereich 17-1 , während ein unterer Bereich 17-2 der Platine durch Kältemittel von beiden Einspritzstellen 11 , 12 gleichzeitig gekühlt ist. Die beiden Bereiche 17-1 , 17-2 sind im Wesentlichen flächengleich, und auch die Längen der in den Bereich 17-1 , 17-2 verlaufenden Leitungsabschnitte ist im Wesentlichen gleich. So lange nur an einer der beiden Einspritzstellen 1 1 , 12 Kältemittel eingespritzt wird, ist folglich auch die Kühlleistung der Bereicht 17-1 , 17-2 im Wesentlichen gleich.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Verdampferplatine sind Einspritzstellen 11 , 12 an einer oberen und einer unteren Ecke der Platine angeordnet, und eine Kältemittelleitung verläuft über Platinenbereiche 17-1 , 17-2 zu einem mittig zwischen den Einspritzstellen angeordneten Sauganschluss. Da die jeweils ausschließlich über eine der Einspritzstellen 11 , 12 gekühlten Bereiche 17-1 , 17-2 im Wesentlichen flächengleich und die auf ihnen verlaufenden Leitungsabschnitte gleich lang sind, ist die Kühlleistung der Abschnitte 17-1 , 17-2 hier auch dann gleich, wenn beide Einspritzstellen 1 1 , 12 gleichzeitig mit Kältemittel beaufschlagt sind.

Claims

Patentansprüche
1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einer wärmeisolierten
Lagerkammer (1 ) und einem die Lagerkammer (1 ) kühlenden, wenigstens zwei Einspritzstellen (11 , 12) aufweisenden Verdampfer (4), dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Einspritzstellen (11 , 12) durch einen Bereich (4-1 , 4-2, ..., 4-4; 17-1 ) des Verdampfers getrennt sind, der allein durch an einer der Einspritzstellen (11 ) zugeführtes Kältemittel gekühlt ist.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Einspritzstellen (1 1 , 12) ein Mehrfaches des Abstands zwischen nebeneinander verlaufenden Leitungsstücken (15) des Verdampfers (4) ist.
3. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kältemittelleitung in dem Verdampfer (4) von den wenigstens zwei voneinander beabstandeten Einspritzstellen (1 1 , 12) bis zu einer gemeinsamen Absaugstelle (14) verläuft.
4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelleitung zwei Leitungsabschnitte umfasst, die jeweils von einer Einspritzstelle (11 , 12) ausgehen und an einem T-Stück (14) aufeinander treffen.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an das T-Stück (14) eine Saugleitung (8) angeschlossen ist, die zu einem Kältemittelverdichter führt.
6. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelleitung einen sich von einer ersten der Einspritzstellen (1 1 ) zur zweiten Einspritzstelle (12) erstreckenden stromaufwärtigen Leitungsabschnitt und einen sich von der zweiten Einspritzstelle (12) zu einem Saugrohr (8) erstreckenden stromabwärtigen Leitungsabschnitt umfasst.
7. Kältegerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei
Leitungsabschnitte wenigstens annähernd gleiche Kühlleistungen aufweisen.
8. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Leitungsabschnitte wenigstens annähernd gleiche Längen haben.
9. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (4) eine Mehrzahl von Segmenten (4-1 , ..., 4-7) umfasst, wobei jeder der zwei Leitungsabschnitte wenigstens eines der Segmente (4-1 , ..., 4-4; 4-5, ..., 4-7) allein kühlt.
10. Kältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (4-1 , ..., 4-7) ein in einer Ebene mäanderndes Rohrstück (5) und eine Mehrzahl von Drähten (6) umfasst, von denen jeder an mehreren Kreuzungspunkten an dem Rohrstück (5) befestigt ist.
11. Kältegerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (4-1 , ..., 4-7) in mehreren horizontalen Ebenen übereinander in dem Lagerfach (1 ) angeordnet sind.
12. Kältegerät nach Anspruch 11 , soweit auf Anspruch 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzstellen (11 , 12) an einem obersten (4-1 ) und einem untersten (4-7) der Segmente angeordnet sind.
13. Kältegerät nach Anspruch 11 , soweit auf Anspruch 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einspritzstelle (1 1 ) an einem obersten Segment
(4-1 ) angeordnet ist und die Saugleitung (8) von einem untersten der Segmente (4-7) ausgeht.
14. Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einspritzstelle (12) an einem zwei Segmente (4-4, 4-5) verbindenden Rohrstück angeordnet ist.
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