EP3045841A1 - Kühl- und/oder gefriergerät - Google Patents

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EP3045841A1
EP3045841A1 EP15200783.7A EP15200783A EP3045841A1 EP 3045841 A1 EP3045841 A1 EP 3045841A1 EP 15200783 A EP15200783 A EP 15200783A EP 3045841 A1 EP3045841 A1 EP 3045841A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capillary
refrigerant
inlet
component
refrigerant circuit
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Withdrawn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
EP15200783.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Gindele
Thomas Ertel
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.)
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Original Assignee
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen 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 Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH filed Critical Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Publication of EP3045841A1 publication Critical patent/EP3045841A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/12—Sound
    • 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
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/27—Problems to be solved characterised by the stop of the refrigeration cycle
    • 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
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0251—Compressor control by controlling speed with on-off operation
    • 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
    • F25B2600/2519—On-off valves

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one refrigerant circuit having at least one condenser and at least one arranged in the flow direction of the refrigerant downstream of the condenser evaporator, wherein there is at least one capillary between the condenser and the evaporator, at least one Has inlet for the refrigerant.
  • Refrigerant circuits known from the prior art comprise a compressor, a condenser, a capillary and an evaporator. From the evaporator, the refrigerant flows through the suction line to the compressor and is compressed there and fed to the condenser, in which the refrigerant is liquefied with release of heat. In the following on the condenser capillary occurs a relaxation of the refrigerant. In the evaporator which adjoins the capillary, the refrigerant evaporates while absorbing heat, ie with removal of heat from the cooled interior. In known refrigerant circuits, there may be disturbing noises at the outlet of the capillary, ie at the evaporator inlet come, which are caused by the inflow of the refrigerant in the evaporator.
  • the present invention has the object of developing a refrigerator and / or freezer of the type mentioned in that the formation of noise at the capillary end or at the evaporator inlet compared to known devices is reduced or avoided altogether.
  • one or more means may be provided by which vortex formation in the refrigerant upon entry into the capillary is prevented or reduced compared with known devices.
  • the invention is thus based on the finding that the gas liquefied in the condenser of the refrigerant circuit is present at the capillary inlet as a liquid and not as a mixture of gas and liquid. This is achieved in that there is always liquid over the capillary inlet, so that no gaseous refrigerant enters the capillary. This measure has the consequence that noises are avoided or reduced at the outlet of the capillary, from which the refrigerant enters the evaporator.
  • the component, in or at which the inlet of the capillary is located is designed with a cross-sectional area for the refrigerant which decreases in size towards the capillary.
  • a cross-sectional area for the refrigerant which decreases in size towards the capillary.
  • said component is deformed defined for the purpose of reducing the cross section of the refrigerator and / or freezer, which is e.g. by squeezing, rolling or kneading is possible.
  • a reduction of the available for the refrigerant cross-sectional area can also be achieved in that in the component is at least one inlet and / or at least one mass into which the capillary is inserted.
  • the level of the liquid refrigerant can be raised. The same applies to a mass into which the capillary is inserted and which is located in the component.
  • structures defined by the inlet and / or by the named mass can be produced, which counteract a vortex formation of the refrigerant compared to an embodiment without an inlet or without said mass.
  • the mass can be poured into the component. It can be processed before, during or after curing so that the capillary can be inserted. It is also conceivable to introduce in the mass optimized geometries, which counteract a vortex formation upon entry of the refrigerant into the capillary.
  • the means are formed by a groove or by a thread or by a grid or by a sieve.
  • the component may comprise at least one e.g. milled groove, at least one inlet in lattice form or at least one opposite to the flow direction of the refrigerant thread.
  • the component can have any desired shape. It may, for example, be cylindrical with flat end surfaces or also cylindrical with an end tapering towards the capillary inlet.
  • the refrigerant circuit has at least one dryer and that the component is formed by the dryer, or that the component through the outlet of the condenser or through the outlet of a valve located in the refrigerant circuit or through a separate component is formed, which is not present in conventional refrigerators or freezers.
  • the component can also be formed by a mass that is curable and in which the capillary inlet is inserted.
  • this mass is in the component, e.g. in a dryer.
  • the component and / or the means may be made of a porous material, such as e.g. zeolite, plastic, e.g. PMMA, of a plastic which is heat resistant or deformable under heat, or of metal, e.g. made of aluminum and / or copper.
  • a porous material such as e.g. zeolite, plastic, e.g. PMMA, of a plastic which is heat resistant or deformable under heat, or of metal, e.g. made of aluminum and / or copper.
  • this has the advantage that the refrigerant meets due to the high temperature on a comparatively soft surface or on a relatively soft material, which counteracts the vortex formation.
  • the capillary terminates with the component such that there is no dead volume of liquid refrigerant around the capillary or that the capillary so inside the component survives that results in a dead volume of liquid refrigerant around the capillary.
  • the present invention further relates to a method for operating a refrigerator and / or freezer according to one of claims 1 to 8, wherein the refrigerant circuit is designed and operated such that above the inlet of the capillary is a layer of liquid refrigerant and / or that the vortex formation in the refrigerant when entering the capillary is prevented or reduced.
  • At least one stop valve is located in the refrigerant circuit, which is closed in the idle time of the compressor of the refrigerant circuit.
  • the component may lie parallel with respect to its longitudinal axis or in a line with the capillary or with the capillary inlet.
  • An embodiment is also conceivable in which the longitudinal axis of the component extends at an angle to the capillary.
  • the component in particular the dryer, can be installed vertically in the refrigerant circuit.
  • An embodiment obliquely to this is also conceivable and encompassed by the invention.
  • the said inlet can be a part which in this form usually does not form part of a refrigerant circuit.
  • a refrigerant circuit usually does not form part of a refrigerant circuit.
  • the invention also includes the case that only elements are used which are arranged in a conventional refrigerant circuit, but which are so changed, for example, by deformation, etc., which give rise to desired properties.
  • component is meant, within the scope of the invention, any component in the area of capillary entry, such as e.g. a pipe, the dryer of the refrigerant circuit, the dryer material itself, a sieve etc.
  • inlet is preferably understood to mean a component in the region of the capillary inlet which is not present in a conventional refrigerant circuit, such as e.g. an insert made of plastic or metal or a component which has been modified, e.g. the dryer material in special form.
  • FIG. 1 shows by the reference numeral 10, a dryer, which is arranged in the refrigerant circuit of a refrigerator and / or freezer.
  • the refrigerant circuit comprises at least one compressor, at least one condenser connected downstream thereof, at least one capillary adjoining the condenser and at least one evaporator into which the capillary opens and at least one suction line leading from the evaporator back to the compressor.
  • the capillary thus extends between the condenser and the evaporator of the refrigerant circuit.
  • a dryer 10 located between the inlet of the capillary and the outlet of the condenser, a dryer 10, which contains a desiccant over which the liquid refrigerant is passed.
  • the desiccant can be eg zeolite and is in FIG. 1 marked with the reference numeral 12.
  • the dryer 10 has e.g. a cylindrical shape and is tapered towards its lower end, i. the inner cross-sectional area decreases in the lower portion of the dryer 10 from top to bottom or towards the capillary.
  • This reduction of the free cross-sectional area which is available to the refrigerant can in principle be achieved by a shaping of the component and / or by an inlet which is located in the component.
  • the dryer 10 is conically formed in its lower end.
  • At the lowest point of the dryer 10 is an opening through which the capillary 20 extends with its inlet end.
  • the end or the inlet of the capillary 20 is designated by the reference numeral 22.
  • the refrigerant has the reference character K on.
  • the surface of the liquid refrigerant K is identified by the reference O.
  • FIG. 1 is located above the end 22 of the capillary 20 liquid refrigerant. Due to the tapered shape of the dryer is achieved that in the lower end of the dryer 10 liquid refrigerant accumulates in an amount, so that the inlet end 22 of the capillary 20 is always covered in the operation of the device with liquid refrigerant, so that no gas in the Capillary 20 can occur.
  • a conventional dryer can be used by deformation in the in FIG. 1 shown form is brought.
  • a squeezing of the lower end of the dryer may be considered.
  • FIGS. 2 to 7 the same reference numbers are used for identical or functionally identical parts as in FIG. 1 ,
  • the flow direction of the refrigerant is in the FIGS. 2 to 6 according to the FIG. 1 indicated direction, in the case of FIG. 7 the flow direction is oblique, parallel to the longitudinal axis of the dryer 10th
  • FIG. 2 an embodiment is shown in which there is an inlet 30 in the dryer 10.
  • the inlet 30 is a part inserted into the dryer 10.
  • the free flow cross-section in the interior of the dryer 10 is reduced, so that the liquid level of refrigerant increases accordingly and the surface O of the liquid is above the capillary inlet 22.
  • the inlet 30 may, for example, be an annular component with a central opening and / or with a gap between the inlet 30 and the inside of the wall of the component 10.
  • FIG. 3 shows an embodiment according to the FIG. 2
  • means 40 are provided to prevent the formation of swirls in the refrigerant.
  • These agents may in principle be part of the inlet 30 and / or the dryer 10.
  • these means may be one or more grooves and / or protrusions in the dryer 10. These may run horizontally or inclined relative to the horizontal.
  • the grooves or projections may be provided in the form of closed rings or in the form of a thread.
  • FIG. 4 shows an embodiment with means 40 to prevent the formation of swirls in the refrigerant.
  • These means 40 can in principle be arranged on the dryer 10 or else an inlet.
  • FIG. 5 shows one too FIG. 1 Similar embodiment in which the capillary 20 protrudes with its end portion in the dryer 10, as in the embodiments according to the FIGS. 1 to 4 the case is.
  • the capillary can also be flush with the wall and in particular with the bottom of the dryer 10, so that there is no dead volume around the end of the capillary 20 around. This is in FIG. 6 indicated by the arrow.
  • the dryer is designed as an elongated, preferably cylindrical component which is arranged upright.
  • the end of the capillary 20th is the end of the capillary 20th
  • the dryer can in principle also be arranged horizontally or inclined relative to the vertical, as is the case FIG. 7 evident.
  • the capillary 20 extends in this case, starting from the dryer 10 vertically downwards, so it runs at an angle to the longitudinal axis of the dryer. In this case too, it is ensured by an inlet 30, which is located in the end area of the dryer 10, that there is a liquid volume of refrigerant K above the end 22 of the capillary.
  • capillary in the context of the present invention encompasses both the entire capillary, which extends between the condenser and the evaporator, as well as the end section of the capillary, which communicates with the dryer or other component.
  • the embodiment shows as a component which communicates with the inlet of the capillary in a dryer.
  • the dryer is representative of any other component on which the capillary can begin or on or in which the capillary inlet is arranged. It can also be the outlet of the condenser, in particular the condenser tube, around another tube, around the outlet of a valve located in the refrigerant circuit, in particular a stop valve, around a separate inlet, around a mass in which the capillary is embedded act, etc.
  • the inlet may be a piece of plastic or metal. It may also be a material already in the refrigerant circuit, e.g. around the desiccant (such as zeolite) that is in the dryer.
  • desiccant such as zeolite
  • the inlet can be designed as a porous or non-porous body. It may be a compact component without passages, etc., or even a body having one or more passages for the refrigerant.
  • At least one valve is present in the refrigerant circuit, which closes in the standing time of the compressor and thus maintains a pressure gradient in the refrigerant circuit, even when the compressor is stationary. This has the consequence that the liquid level above the end of the capillary is maintained even in the uptime of the compressor.

Landscapes

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  • Thermal Sciences (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, der einen Verflüssiger und einen in Strömungsrichtung des Kältemittels stromabwärts des Verflüssigers angeordneten Verdampfer aufweist, wobei sich zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer eine Kapillare (20) befindet, die einen Einlass für das Kältemittel aufweist, wobei der Einlass der Kapillare sowie das Bauteil des Kältemittelkreislaufes, in dem sich der Einlass der Kapillare befindet, derart ausgebildet sind, dass sich oberhalb des Einlasses der Kapillare eine Schicht flüssigen Kältemittels befindet und/oder dass Mittel vorgesehen sind, durch die die Wirbelbildung im Kältemittel beim Eintritt in die Kapillare verhindert oder verringert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Kältemittelkreislauf, der zumindest einen Verflüssiger und zumindest einen in Strömungsrichtung des Kältemittels stromabwärts des Verflüssigers angeordneten Verdampfer aufweist, wobei sich zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer zumindest eine Kapillare befindet, die wenigstens einen Einlass für das Kältemittel aufweist.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Kältemittelkreisläufe weisen einen Kompressor, einen Verflüssiger, eine Kapillare und einen Verdampfer auf. Von dem Verdampfer strömt das Kältemittel über die Saugleitung zum Kompressor und wird dort verdichtet und dem Verflüssiger zugeführt, in dem das Kältemittel unter Wärmeabgabe verflüssigt wird. In der auf den Verflüssiger folgenden Kapillare tritt eine Entspannung des Kältemittels ein. In dem sich an die Kapillare anschließenden Verdampfer verdampft das Kältemittel unter Wärmeaufnahme, d.h. unter Wärmeentzug aus dem gekühlten Innenraum. Bei bekannten Kältemittelkreisläufen kann es am Ausgang der Kapillare, d.h. am Verdampfereinlass zu störenden Geräuschen kommen, die durch das Einströmen des Kältemittels in den Verdampfer bedingt sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Entstehung von Geräuschen am Kapillarende bzw. am Verdampfereinlass gegenüber bekannten Geräten verringert oder ganz vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass der Einlass der Kapillare sowie das Bauteil des Kältemittelkreislaufes, in oder an dem sich der Einlass der Kapillare befindet, derart ausgebildet sind, dass sich oberhalb des Einlasses der Kapillare eine Schicht flüssigen Kältemittels befindet.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme können ein oder mehrere Mittel vorgesehen sein, durch die die Wirbelbildung im Kältemittel beim Eintritt in die Kapillare verhindert oder gegenüber bekannten Geräten verringert wird.
  • Die Erfindung basiert somit auf der Erkenntnis, dass das im Verflüssiger des Kältemittelkreislaufes verflüssigte Gas, am Kapillareinlass als Flüssigkeit und nicht als eine Mischung aus Gas und Flüssigkeit vorliegt. Dies wird dadurch erreicht, dass sich über den Kapillareinlass stets Flüssigkeit befindet, so dass kein gasförmiges Kältemittel in die Kapillare eintritt. Diese Maßnahme hat zur Folge, dass am Austritt der Kapillare, aus dem das Kältemittel in den Verdampfer eintritt, Geräusche vermieden oder verringert werden.
  • Auch durch die Verhinderung oder durch die Verringerung der Ausbildung von Wirbeln im Kältemittel am Kapillareingang wird erreicht, dass gegenüber bekannten Anordnungen die Geräuschbildung durch aus der Kapillare in den Verdampfer einströmendes Kältemittel verringert oder ganz verhindert wird.
  • Denkbar ist es, dass das Bauteil, in oder an dem sich der Einlass der Kapillare befindet, mit einer sich zur Kapillare hin verkleinernden Querschnittsfläche für das Kältemittel ausgeführt ist. Durch eine Verjüngung der Innenquerschnittsfläche kann erreicht werden, dass der Pegel des flüssigen Kältemittels gegenüber einer Ausführung ohne eine solche Verjüngung angehoben wird, so dass sichergestellt wird, dass der Kapillareinlass stets mit flüssigem Kältemittel bedeckt ist.
  • Denkbar ist es, dass das genannte Bauteil zum Zwecke der Verkleinerung des Querschnitts Kühl- und/oder Gefriergerät definiert verformt ist, was z.B. durch Quetschen, Rollen oder Kneten möglich ist.
  • Eine Verkleinerung der für das Kältemittel zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche ist auch dadurch erreichbar, dass sich in dem Bauteil zumindest ein Inlet und/oder wenigstens eine Masse befindet, in die die Kapillare eingeschoben ist. Durch ein solches in dem Bauteil befindliches Inlet kann der Pegel des flüssigen Kältemittels angehoben werden. Entsprechendes gilt für eine Masse, in die die Kapillare eingeschoben wird und die sich in dem Bauteil befindet.
  • Abgesehen davon lassen sich durch das Inlet und/oder durch die genannte Masse definierte Strukturen erzeugen, die einer Wirbelbildung des Kältemittels gegenüber eine Ausführungsform ohne Inlet bzw. ohne die genannte Masse entgegenwirken.
  • Die Masse kann in das Bauteil eingegossen werden. Sie kann vor, während oder nach dem Aushärten so bearbeitet werden, dass die Kapillare eingefügt werden kann. Auch ist es denkbar, in der Masse optimierte Geometrien einzubringen, die einer Wirbelbildung beim Eintritt des Kältemittels in die Kapillare entgegenwirken.
  • Denkbar ist es, dass die Mittel durch eine Rille oder durch ein Gewinde oder durch ein Gitter oder durch ein Sieb gebildet werden.
  • So kann das Bauteil wenigstens eine z.B. eingefräste Rille, wenigstens ein Inlet in Gitterform oder wenigstens ein zur Strömungsrichtung des Kältemittels gegenläufiges Gewinde aufweisen.
  • Das Bauteil kann jede beliebige Form aufweisen. Es kann beispielsweise zylindrisch mit ebenen Endflächen oder auch zylindrisch mit einem sich zum Kapillareinlass verjüngenden Ende ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kältemittelkreislauf zumindest einen Trockner aufweist und dass das Bauteil durch den Trockner gebildet wird, oder dass das Bauteil durch den Ausgang des Verflüssigers oder durch den Ausgang eines in dem Kältemittelkreislauf befindlichen Ventils oder durch ein separates Bauteil gebildet wird, das bei herkömmlichen Kühl- bzw. Gefriergeräten nicht vorhanden ist.
  • Wie oben ausgeführt, kann das Bauteil auch durch eine Masse gebildet werden, die aushärtbar ist und in die der Kapillareinlass eingefügt wird. Vorzugsweise befindet sich diese Masse in dem Bauteil, wie z.B. in einem Trockner.
  • Das Bauteil und/oder die Mittel können aus einen porösen Material, wie z.B. aus Zeolith, aus Kunststoff, wie z.B. aus PMMA, aus einem Kunststoff der hitzebeständig ist oder unter Hitze verformbar ist, oder aus Metall, wie z.B. aus Aluminium und/oder aus Kupfer bestehen. Eine Kombination der vorgenannten Materialien ist denkbar und von der Erfindung mit umfasst.
  • Handelt es sich um einen bei Hitze verformbaren Kunststoff, bringt dies den Vorteil mit sich, dass das Kältemittel aufgrund der hohen Temperatur auf eine vergleichsweise weiche Oberfläche bzw. auf ein vergleichsweise weiches Material trifft, was der Wirbelbildung entgegenwirkt.
  • Denkbar ist es, dass die Kapillare mit dem Bauteil so abschließt, dass sich um die Kapillare kein Totvolumen an flüssigem Kältemittel ergibt oder dass die Kapillare derart im Inneren des Bauteils übersteht, dass sich um die Kapillare ein Totvolumen an flüssigem Kältemittel ergibt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kühl- und/oder Gefriergerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kältemittelkreislauf derart ausgebildet ist und derart betrieben wird, dass sich oberhalb des Einlasses der Kapillare eine Schicht flüssigen Kältemittels befindet und/oder dass die Wirbelbildung im Kältemittel beim Eintritt in die Kapillare verhindert oder verringert wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass sich in dem Kältemittelkreislauf zumindest ein Stoppventil befindet, das in der Stehzeit des Kompressors des Kältemittelkreislaufes geschlossen wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Flüssigkeitsspiegel am Kapillareinlass auch dann erhalten bleibt, wenn der Kompressor steht, da der Druck im Kältemittelkreislauf durch das Ventil aufrechterhalten wird.
  • Das Bauteil kann bzgl. seiner Längsachse parallel oder in einer Linie mit der Kapillare bzw. mit dem Kapillareinlass liegen. Auch ist eine Ausführungsform denkbar, bei der die Längsachse des Bauteils im Winkel zu der Kapillare verläuft.
  • Das Bauteil, insbesondere der Trockner, kann im Kältemittelkreislauf vertikal eingebaut sein. Auch eine Ausführung schräg dazu ist denkbar und von der Erfindung mit umfasst.
  • Bei dem genannten Inlet kann es sich um ein Teil handeln, das in dieser Form üblicherweise keinen Bestandteil eines Kältemittelkreislaufes bildet. Von der Erfindung ist jedoch auch der Fall umfasst, dass ausschließlich Elemente verwendet werden, die in einem üblichen Kältemittelkreislauf angeordnet sind, die jedoch z.B. durch Verformung etc. so verändert sind, das sich gewünschten Eigenschaften ergeben.
  • Unter "Bauteil" wird im Rahmen der Erfindung jede Komponente im Bereich des Kapillareintritts verstanden, wie z.B. ein Rohr, der Trockner des Kältemittelkreislaufes, das Trocknermaterial selbst, ein Sieb etc.
  • Unter dem Begriff "Inlet" wird im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eine Komponente im Bereich des Kapillareintritts verstanden, die in einem herkömmlichen Kältemittelkreislauf nicht vorhanden ist, wie z.B. ein Einlegeteil aus Kunststoff oder aus Metall oder eine Komponente, die verändert wurde, wie z.B. das Trocknermaterial in spezieller Form.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 - 7: unterschiedliche Ausführungen eines Trockners mit dem daran angeordneten Einlass der Kapillare.
  • Figur 1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 einen Trockner, der in dem Kältemittelkreislauf eines Kühl- und/oder Gefriergerätes angeordnet ist.
  • Der Kältemittelkreislauf umfasst einen wenigstens einen Kompressor, wenigstens einen diesem nachgeschalteten Verflüssiger, wenigstens eine sich an den Verflüssiger anschließende Kapillare und wenigstens einen Verdampfer, in den die Kapillare mündet und wenigstens eine Saugleitung, die von dem Verdampfer wieder zu dem Kompressor führt.
  • Die Kapillare erstreckt sich somit zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer des Kältemittelkreislaufes.
  • Wie dies aus den Figuren 1 bis 7 weiter hervorgeht, befindet sich zwischen dem Einlass der Kapillare und dem Auslass des Verflüssigers ein Trockner 10, der ein Trockenmittel enthält, über das das flüssige Kältemittel geführt wird. Das Trockenmittel kann z.B. Zeolith sein und ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet.
  • Der Trockner 10 weist z.B. eine zylindrische Form auf und ist zu seinem unteren Ende hin zulaufend ausgeführt, d.h. die Innenquerschnittsfläche verkleinert sich in dem unteren Abschnitt des Trockners 10 von oben nach unten bzw. zur Kapillare hin.
  • Diese Verkleinerung der freien Querschnittsfläche, die dem Kältemittel zur Verfügung steht, kann grundsätzlich durch eine Formgebung des Bauteils und/oder durch ein Inlet erreicht werden, das sich in dem Bauteil befindet.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Trockner 10 in seinem unteren Ende konisch ausgebildet.
  • An der untersten Stelle des Trockners 10 befindet sich eine Öffnung, durch die sich die Kapillare 20 mit ihrem einlassseitigen Ende erstreckt.
  • Das Ende bzw. der Einlass der Kapillare 20 ist mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet.
  • Das Kältemittel weist das Bezugszeichen K auf. Die Oberfläche des flüssigen Kältemittels K ist mit dem Bezugszeichen O gekennzeichnet.
  • Wie dies aus Figur 1 hervorgeht, befindet sich über dem Ende 22 der Kapillare 20 flüssiges Kältemittel. Durch die zulaufende Form des Trockners wird erreicht, dass sich in dem unteren Ende des Trockners 10 flüssiges Kältemittel in einer Menge ansammelt, so dass das Einlassende 22 der Kapillare 20 im Betrieb des Gerätes stets mit flüssigem Kältemittel überdeckt ist, so dass kein Gas in die Kapillare 20 eintreten kann.
  • Als Trockner kann ein herkömmlicher Trockner verwendet werden, der durch Verformung in die in Figur 1 gezeigte Form gebracht wird. In Betracht kommt beispielsweise ein Quetschen des unteren Trocknerendes.
  • In den Figuren 2 bis 7 werden für gleiche oder für funktionsgleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Figur 1. Die Strömungsrichtung des Kältemittels ist in den Figuren 2 bis 6 entsprechend der zu Figur 1 angegebenen Richtung, in dem Fall der Figur 7 ist die Strömungsrichtung schräg, parallel zur Längsachse des Trockners 10.
  • In Figur 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der sich in dem Trockner 10 ein Inlet 30 befindet. Bei dem Inlet 30 handelt es sich um ein in den Trockner 10 eingesetztes Teil.
  • Durch das Inlet 30 wird der freie Strömungsquerschnitt im Inneren des Trockners 10 verkleinert, so dass der Flüssigkeitspegel an Kältemittel entsprechend ansteigt und die Oberfläche O der Flüssigkeit über dem Kapillareintritt 22 liegt.
  • Bei dem Inlet 30 kann es sich beispielsweise um ein ringförmiges Bauteil mit einer zentralen Öffnung und/oder mit einem Spalt zwischen dem Inlet 30 und der Innenseite der Wandung des Bauteils 10 handeln.
  • Figur 3 zeigt eine Ausführungsform entsprechend der zu Figur 2, wobei zusätzlich Mittel 40 vorhanden sind, um die Ausbildung von Strudeln im Kältemittel zu verhindern.
  • Diese Mittel können grundsätzlich Bestandteil des Inlets 30 und/oder des Trockners 10 sein. Es kann sich bei diesen Mittel z.B. um eine oder mehrere Rillen und/oder Vorsprünge in dem Trockner 10 handeln. Diese können horizontal verlaufen oder gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufen.
  • Die Rillen oder Vorsprünge können in Form von geschlossenen Ringen oder in Form eines Gewindes vorgesehen sein.
  • Figur 4 zeigt eine Ausführungsform mit Mitteln 40, um die Ausbildung von Strudeln im Kältemittel zu verhindern. Diese Mittel 40 können grundsätzlich an dem Trockner 10 oder auch einem Inlet angeordnet sein.
  • Figur 5 zeigt eine zu Figur 1 ähnliche Ausführungsform, bei der die Kapillare 20 mit ihren Endabschnitt in den Trockner 10 hineinragt, wie dies auch bei den Ausführungen gemäß der Figuren 1 bis 4 der Fall ist.
  • In diesen Fällen ergibt sich um das Ende der Kapillare 20 herum ein geringes Totvolumen des flüssigen Kältemittels, wie dies mit dem Bezugszeichen T gekennzeichnet ist.
  • Die Kapillare kann auch bündig mit der Wand und insbesondere mit dem Boden des Trockners 10 abschließen, so dass sich um das Ende der Kapillare 20 herum kein Totvolumen ergibt. Dies ist in Figur 6 mit dem Pfeil angedeutet.
  • In den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 6 ist der Trockner als längliches, vorzugsweise zylindrisches Bauteil ausgeführt, das stehend angeordnet ist. In bzw. an der unteren Wandung des Trockners 10 befindet sich das Ende der Kapillare 20.
  • Der Trockner kann grundsätzlich auch liegend oder relativ zur Senkrechten geneigt angeordnet sein, wie dies aus Figur 7 hervorgeht.
  • Die Kapillare 20 erstreckt sich in diesem Fall ausgehend von dem Trockner 10 senkrecht nach unten, verläuft also in einem Winkel zur Längsachse des Trockners. Auch in diesem Fall wird durch ein Inlet 30, das sich im Endbereich des Trockners 10 befindet sichergestellt, dass sich oberhalb des Endes 22 der Kapillare ein Flüssigkeitsvolumen an Kältemittel K befindet.
  • Der Begriff "Kapillare" umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl die gesamte Kapillare, die sich zwischen Verflüssiger und Verdampfer erstreckt, als auch den Endabschnitt der Kapillare, die mit dem Trockner oder sonstigen Bauteil in Verbindung steht.
  • Das Ausführungsbeispiel zeigt als Bauteil, das mit dem Einlass der Kapillare in Verbindung steht einen Trockner.
  • Der Trockner steht stellvertretend für jedes beliebige andere Bauteil, an dem die Kapillare beginnen kann bzw. an oder in dem der Kapillareinlass angeordnet ist. Es kann sich dabei auch um den Ausgang des Verflüssigers, insbesondere um das Verflüssigerrohr, um ein sonstiges Rohr, um den Ausgang eines in dem Kältemittelkreislauf befindlichen Ventils, insbesondere eines Stoppventils, um ein separates Inlet, um eine Masse, in die die Kapillare eingebettet ist, etc. handeln.
  • Bei dem Inlet kann es sich beispielsweise um ein Teil aus Kunststoff oder aus Metall handeln. Es kann sich auch um ein ohnehin im Kältemittelkreislauf befindliches Material handeln, wie z.B. um das Trocknungsmittel (wie z.B. Zeolith), das sich im Trockner befindet.
  • Das Inlet kann als poröser oder als nicht poröser Körper ausgebildet sein. Es kann sich um ein kompaktes Bauteil ohne Durchlässe etc. handeln oder auch um einen Körper, der eine oder mehrere Durchlässe für das Kältemittel aufweist.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, dass im Betrieb des Kompressors in die Kapillare stets reine Flüssigkeit, also kein Gas und auch keine Mischung aus Gas und Flüssigkeit gelangt bzw. das keine oder allenfalls geringe Verwirbelungen im Eintritt in der Kapillare bzw. keine oder nur geringe Schwankungen flüssig/gasförmig auftreten. In beiden Fällen wird erreicht, dass die Geräuschentwicklung beim Austritt des Kältemittels in den Verdampfer verringert wird.
  • Vorzugsweise ist in dem Kältemittelkreislauf wenigstens ein Ventil vorhanden, dass in der Stehzeit des Kompressors schließt und somit ein Druckgefälle im Kältemittelkreislauf aufrechterhält, auch wenn der Kompressor steht. Dies hat zur Folge, dass der Flüssigkeitsspiegel oberhalb des Endes der Kapillare auch in der Stehzeit des Kompressors erhalten bleibt.

Claims (10)

  1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, der einen Verflüssiger und einen in Strömungsrichtung des Kältemittels stromabwärts des Verflüssigers angeordneten Verdampfer aufweist, wobei sich zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer eine Kapillare befindet, die einen Einlass für das Kältemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass der Kapillare sowie das Bauteil des Kältemittelkreislaufes, in oder an dem sich der Einlass der Kapillare befindet, derart ausgebildet sind, dass sich oberhalb des Einlasses der Kapillare eine Schicht flüssigen Kältemittels befindet und/oder dass Mittel vorgesehen sind, durch die die Wirbelbildung im Kältemittel beim Eintritt in die Kapillare verhindert oder verringert wird.
  2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil, in oder an dem sich der Einlass der Kapillare befindet, mit einer sich zur Kapillare hin verkleinernden Innenquerschnittsfläche ausgeführt ist.
  3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil durch Quetschen, Rollen oder Kneten verformt ist.
  4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Bauteil ein Inlet und/oder eine Masse befindet, in die die Kapillare eingeschoben ist.
  5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine Rille oder durch ein Gewinde oder durch ein Gitter oder durch ein Sieb gebildet werden.
  6. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf einen Trockner aufweist und dass das Bauteil durch den Trockner gebildet wird, oder dass das Bauteil durch den Ausgang des Verflüssigers oder durch den Ausgang eines in dem Kältemittelkreislauf befindlichen Ventils oder durch ein separates Bauteil gebildet wird.
  7. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil und/oder die Mittel aus einen porösen Material, aus Kunststoff, der hitzebeständig oder unter Hitze verformbar ist, oder aus Metall besteht.
  8. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillare mit dem Bauteil so abschließt, dass sich um die Kapillare kein Totvolumen an flüssigem Kältemittel ergibt oder dass die Kapillare derart übersteht, dass sich um die Kapillare ein Totvolumen an flüssigem Kältemittel ergibt.
  9. Verfahren zum Betreiben eines Kühl- und/oder Gefriergerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf derart ausgebildet ist und derart betrieben wird, dass sich oberhalb des Einlasses der Kapillare eine Schicht flüssigen Kältemittels befindet und/oder dass die Wirbelbildung im Kältemittel beim Eintritt in die Kapillare verhindert oder verringert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Kältemittelkreislauf ein Stoppventil befindet, das in der Stehzeit des Kompressors des Kältemittelkreislaufes geschlossen wird.
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