EP3344931A1 - Kältegerät mit mehreren lagerkammern - Google Patents

Kältegerät mit mehreren lagerkammern

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EP3344931A1
EP3344931A1 EP16751305.0A EP16751305A EP3344931A1 EP 3344931 A1 EP3344931 A1 EP 3344931A1 EP 16751305 A EP16751305 A EP 16751305A EP 3344931 A1 EP3344931 A1 EP 3344931A1
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EP
European Patent Office
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evaporator
throttle point
branch
pressure
storage chamber
Prior art date
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Application number
EP16751305.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3344931B1 (de
Inventor
Niels Liengaard
Vitali ULRICH
Alexander Foeldi
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP3344931A1 publication Critical patent/EP3344931A1/de
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Publication of EP3344931B1 publication Critical patent/EP3344931B1/de
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a domestic refrigeration appliance, with at least two storage chambers which can be operated at different temperatures.
  • a refrigeration appliance in particular a domestic refrigeration appliance
  • the operating temperatures of the storage compartments due to the design of the refrigerator are limited coarse and adjustable only in narrow, non-intersecting areas, so that the possibility of using a compartment, for example as a refrigerator or freezer compartment, by the user Refrigeration device is not changeable.
  • a refrigerator in which the evaporators of two storage chambers are connected in series via a throttle point with an adjustable flow conductance.
  • the throttle allows to vary the temperature of both storage chambers to a relatively large extent.
  • the operating temperature of one compartment limits the setting range of the other. Since the pressure in the downstream evaporator can never be higher than that in the upstream, the temperature of the other can only be set lower at a predetermined temperature of the compartment cooled by the upstream evaporator, or if the temperature of the compartment cooled by the downstream evaporator is predetermined other only be set higher. This complicates the adaptation of the refrigeration device to changing needs of its users.
  • Object of the present invention is to provide a refrigerator with a plurality of storage chambers, in which the operating temperature set for one of the storage chambers does not restrict the temperature range in which the operating temperature of another storage chamber can be selected.
  • the object is achieved by, in a refrigerator, in particular a domestic refrigerator, with a plurality of storage chambers and a refrigerant circuit, are connected in series between a pressure port and a suction port of a compressor in sequence: a condenser, a first throttle point, a first evaporator for cooling a first storage chamber and a second throttle point, wherein at least one of first and second throttle point is adjustable to control the pressure in the first evaporator, the refrigerant circuit a first branch, the first throttle point , the first evaporator and the second orifice, and at least one second branch parallel to said first branch, in which a third orifice, a second evaporator in thermal contact with a second storage chamber and a fourth orifice are connected in series, also at least one of the third and fourth throttling points is adjustable in order to control the pressure in the second evaporator.
  • Both of the first and second and / or of the third and fourth throttling point can each be adjustable, so that in particular the pressure in the intermediate evaporator can be varied without this having an effect on the total pressure drop or the refrigerant throughput of the respective branch.
  • At least one of the first and third throttles may comprise a capillary. Such a throttle point may still be adjustable if the self-adjustable capillary is connected in series with an electronic expansion valve. For the sake of simplicity it is preferred that at least one, preferably exactly one, of the first and third throttle points has a fixed flow conductance and in particular is formed exclusively by a capillary. In order to set the pressure in the first or second evaporator arbitrarily, it is sufficient if only one throttle point in each branch is adjustable.
  • the compressor when the compressor is a variable speed compressor, its speed may be adjusted so that the compressor operates substantially uninterrupted. Efficiency losses, which are associated with interim heating of parts of the refrigerator when the compressor is stopped and re-cooling of these parts after the start of the compressor, can be avoided.
  • a throttle point should be provided in each case in order to be able to set different pressures in the evaporators of the two branches located upstream of these throttling points.
  • a third evaporator for cooling a third storage chamber may be connected between the second orifice and the suction port to also utilize the cold generated by the expansion of the refrigerant as it passes through the second orifice.
  • the confluence may be downstream or upstream of this third evaporator; in the former case, the temperature setting range of the second evaporator is greatest since its pressure may become lower than that in the third evaporator; In the latter case, the construction of the refrigerator is simpler, and a more energy-efficient operation is possible, in the third evaporator and that part of the cooling capacity can still be used, which is bound in the refrigerant, the incompletely expanded flows from the second evaporator .
  • a draft tube heat exchanger may be disposed between the pressure port of the compressor and at least the first evaporator to pre-cool compressed refrigerant on its way to the evaporator in thermal contact with refrigerant vapor drawn from the evaporators.
  • the intake manifold heat exchanger is arranged in the first branch, it allows only there energy-efficient cooling, but conversely, it can be compressed Refrigerant in the second branch reach the second evaporator, without first being cooled in the intake manifold heat exchanger.
  • the refrigerant may therefore reach the second evaporator at a higher temperature than the ambient temperature and, instead of cooling, may deliver its heat to the second storage chamber.
  • the second evaporator If the pressure in the second evaporator is set so high that the saturation temperature, ie the temperature at which the refrigerant condenses or vaporizes at the set pressure, is above the shelf temperature but below the temperature of the inflowing refrigerant, the second evaporator can even be used as a condenser be operated and thus release a considerable heat output even at low refrigerant flow rate.
  • the saturation temperature ie the temperature at which the refrigerant condenses or vaporizes at the set pressure
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigerator according to a first embodiment of
  • FIG. 2 block diagram of a refrigerator according to a second embodiment.
  • each storage chamber l, 2, 3 is associated with an evaporator 4, 5 and 6 respectively.
  • the evaporators 4, 5, 6 are of basically any known type, it may, as indicated in the figure, act plate evaporator, on the plate 7, a refrigerant line 8 each extending in meanders and each within their storage chamber l, 2, 3 or between an inner container of the storage chamber and a heat insulating layer surrounding the inner container may be attached, but it may also be wire tube or finned evaporator, optionally in combination with a fan driving the air circulation via the evaporator act.
  • the evaporator 4 forms, together with an upstream throttle body 9 with adjustable Strömungsleitwert, a downstream throttle body 10 with adjustable Strömungsleitwert and a pipe to which said components are strung, a first branch 1 1 of a refrigerant circuit.
  • a second branch 12, which is parallel to the first branch 11, comprises the evaporator 5 together with an upstream adjustable throttle point 13 and a downstream adjustable throttle point 14.
  • the two branches 11, 12 merge at a confluence 15 downstream of the coolant in the direction of circulation of the refrigerant the evaporator 6 connects.
  • the evaporator 6 is connected via a suction line 16 to a suction port 17 of a compressor 18.
  • the refrigerant circuit passes via a condenser 20 to a branch 21, from which the two branches 1 1, 12 go out.
  • a part of the branch 1 1 is in close contact with the surface of the suction pipe 16 or even inside of this, to form a suction tube heat exchanger 22 in which the compressed refrigerant, after it in the condenser 20 has been cooled to just above the ambient temperature, further heat to refrigerant vapor in the intake manifold 16 emits to preheat this to the extent that a condensation of ambient moisture on parts of the suction pipe 16, which extend outside the thermal barrier coating, is avoided.
  • the pressure which is established during operation in the evaporators 4, 5 and 6 depends on the rotational speed of the compressor 18 and on the flow conductance of the throttling points 9, 10, 13, 14 which are measured by an electronic control unit 23 on the basis of the measured values of the storage chambers 1, 2, 3 arranged temperature sensors 24 and set by the user for the storage chambers 1, 2, 3 operating temperatures are set.
  • the pressures in the evaporators 4 and 5 are adjustable by means of the throttle bodies 9, 10 and 13, 14 to substantially any values between the output pressure of the compressor 18 and the pressure of the evaporator 6.
  • the pressure in the evaporator 4 can be varied without this having an influence on the amount of refrigerant that passes per unit time in the evaporator 6, and thus without the saturation temperature there influence.
  • the pressure in the evaporator 5 can be varied via the throttle bodies 13, 14, without this affecting the evaporator 6.
  • the throttling points 9, 10, 13, 14 can all be embodied as - preferably identical to one another - electronic expansion valves whose flow conductance is largely negligible, preferably between a completely closed state and a wide open state in which the pressure drop at the throttling point is negligible, is adjustable. For example, if the throttle body 10 wide open and therefore the pressure difference between the evaporators 4, 6 is negligible, then the storage chamber 1 works as a freezer.
  • the throttle point is wide open, then there is no expansion of the refrigerant between condenser 20 and evaporator 4 and no evaporation in evaporator 4, and the temperature with which the refrigerant enters evaporator 4 essentially corresponds to that which occurs in the intake manifold heat exchanger 22 has accepted.
  • the range of temperatures to which the evaporator 4 is adjustable thus extends between the temperature reached in the intake manifold heat exchanger 22, which is slightly below the liquefaction temperature, but may even be slightly higher than the ambient temperature, and the temperature of the evaporator 6.
  • a pressure drop in the throttle point 9 has no cooling effect on the storage chamber 1 as long as it is insufficient to lower the boiling point of the refrigerant in the evaporator 4 below the temperature of the storage chamber 1. It is therefore possible to realize the throttle 9 as a series connection of an expansion valve and a capillary, wherein the capillary is dimensioned to generate a pressure drop, by which the pressure in the evaporator 4 is lowered so that the boiling temperature of the refrigerant therein corresponds to the ambient temperature.
  • This series connection allows a more precise control of the pressure in the evaporator 4 than alone with an expansion valve.
  • the capillary expediently comprises that part of the branch 11 that runs through the intake manifold heat exchanger 22.
  • the pressure in the evaporator 5 is independent of that in the evaporator 4 adjustable and can take both lower and higher values. For example, if the storage chamber 3 is operated as a freezer with a temperature of typically -17 ° C and the storage chamber 1 as a normal refrigeration compartment with, for example, a temperature of + 4 ° C, the saturation temperature in the evaporator 6 to any values between -17 ° C. and the condensing temperature prevailing in the condenser 20 are adjusted.
  • the evaporator 5 Since the evaporator 5 is connected to the condenser 20 bypassing the suction tube heat exchanger 22, the refrigerant, when it reaches the throttle point 13, generally has a temperature higher than the ambient temperature, so that when the throttle point 13 wide open and the pressure drop across it is negligible, the storage chamber 3 can be heated by the refrigerant instead of being cooled. If the saturation temperature in the evaporator 5 is lower than that of the inflowing refrigerant, even the liquefaction of the refrigerant in the evaporator 5 can continue and the storage chamber 2 can be heated by liberated condensation heat. For example, a temperature of + 18 ° C appropriate for the tempering of red wine in the storage chamber 3 can be realized, even if the ambient temperature is lower.
  • the storage chamber 2 extremely versatile, and with changing requirements, their operating temperature can be changed without affecting the temperatures of the storage chambers 1, 2 and without the temperature of the storage chamber 1, the range of adjustable for the chamber 2 temperatures limits ,
  • the only limitation is that the temperature of the evaporator 5 can not be lower than that of the downstream evaporator 6, but this does not limit the possibilities of use of the storage chamber 2 in any way, if the chamber 3 is operated as a freezer and the temperature of its evaporator. 6 anyway, the lowest in the refrigerant circuit is practically realizable temperature.
  • the throttle point 9 is formed exclusively by a capillary 25 as described above, without an expansion valve.
  • the throttle point 9 is then not adjustable, but the pressure in the evaporator 4 can continue, by adjusting the Strömungsleitwerts the throttle point 10, be arbitrarily set.
  • an adjustment of the throttle body 10 affects the total refrigerant flow rate of the two branches 1 1, 12, but this can be compensated by adjusting the speed of the compressor 18 and the Strömungsleithong the throttle bodies 13, 14.
  • the refrigerant circuit of a refrigeration device may also have more than the two parallel branches 1 1, 12 shown in FIG. 1. In principle, such an additional parallel branch could also comprise two evaporators connected in series and only meet the suction line again downstream of the evaporator 6.
  • each branch comprises only one evaporator and their confluence 15 is still a common evaporator 6 downstream of a usable as a freezer storage chamber 4 downstream.

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Abstract

Im Kältemittelkreislauf eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushaltskältegeräts, sind zwischen einem Druckanschluss (19) und einem Sauganschluss (17) eines Verdichters (18) der Reihe nach hintereinandergeschaltet: ein Verflüssiger (20),eine erste Drosselstelle (9),ein erster Verdampfer (4) zum Kühlen einer ersten Lagerkammer (1), eine zweite Drosselstelle (10), wobei von erster und zweiter Drosselstelle (9, 10) wenigstens eine einstellbar ist, um den Druck im ersten Verdampfer (4) zu steuern. Der Kältemittelkreislauf umfasst einen ersten Zweig (11), der die erste Drosselstelle (9), den ersten Verdampfer (4) und die zweite Drosselstelle (10) enthält, und wenigstens einen zu dem ersten Zweig (11) parallelen zweiten Zweig (12), in dem eine dritte Drosselstelle (13), ein in thermischem Kontakt mit einer zweiten Lagerkammer angeordneter zweiter Verdampfer (5) und eine vierte Drosselstelle (14) in Reihe verbunden sind. Von dritter und vierter Drosselstelle (13, 14) ist wenigstens eine einstellbar, um den Druck im zweiten Verdampfer (5) zu steuern.

Description

Kältegerät mit mehreren Lagerkammern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit wenigstens zwei auf unterschiedlichen Temperaturen betreibbaren Lagerkammern. Bei den meisten derartigen Kältegeräten sind die Betriebstemperaturen der Lagerfächer durch die Bauart des Kältegeräts bedingt grob festgelegt und jeweils nur in engen, sich nicht überschneidenden Bereichen einstellbar, so dass die Nutzungsmöglichkeit eines Fachs, zum Beispiel als Kühl- oder als Gefrierfach, durch den Benutzer des Kältegeräts nicht veränderbar ist.
Aus DE 10 2013 223 737A1 ist ein Kältegerät bekannt, bei dem die Verdampfer von zwei Lagerkammern über eine Drosselstelle mit verstellbarem Strömungsleitwert in Reihe verbunden sind. Die Drosselstelle erlaubt es, die Temperatur beider Lagerkammern in relativ weitem Umfang zu variieren. Allerdings begrenzt auch hier die Betriebstemperatur eines Fachs den Einstellbereich des anderen. Da der Druck im stromabwärtigen Verdampfer niemals höher sein kann als der im stromaufwärtigen, ist bei vorgegebener Temperatur des vom stromaufwärtigen Verdampfer gekühlten Fachs die Temperatur des anderen nur tiefer einstellbar, bzw. wenn die Temperatur des vom stromabwärtigen Verdampfer gekühlten Fachs vorgegeben ist, kann die des anderen nur höher eingestellt werden. Dies erschwert die Anpassung des Kältegeräts an sich ändernde Bedürfnisse seiner Benutzer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit mehreren Lagerkammern anzugeben, bei dem die für eine der Lagerkammern eingestellte Betriebstemperatur nicht den Temperaturbereich einschränkt, in dem die Betriebstemperatur einer anderen Lagerkammer ausgewählt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit mehreren Lagerkammern und einem Kältemittelkreislauf, an dem zwischen einem Druckanschluss und einem Sauganschluss eines Verdichters der Reihe nach hintereinander geschaltet sind: ein Verflüssiger, eine erste Drosselstelle, ein erster Verdampfer zum Kühlen einer ersten Lagerkammer und eine zweite Drosselstelle, wobei von erster und zweiter Drosselstelle wenigstens eine einstellbar ist, um den Druck im ersten Verdampfer zu steuern, der Kältemittelkreislauf einen ersten Zweig, der die erste Drosselstelle, den ersten Verdampfer und die zweite Drosselstelle enthält, und wenigstens einen zu diesem ersten Zweig parallelen zweiten Zweig umfasst, in dem eine dritte Drosselstelle, ein in thermischem Kontakt mit einer zweiten Lagerkammer angeordneter zweiter Verdampfer und eine vierte Drosselstelle in Reihe verbunden sind, wobei auch von dritter und vierter Drosselstelle wenigstens eine einstellbar ist, um den Druck im zweiten Verdampfer zu steuern.
Aufgrund der Parallelschaltung der Zweige ist es mithilfe der einstellbaren Drosselstellen möglich, sowohl im ersten Verdampfer einen höheren Druck als im zweiten und damit in der ersten Lagerkammer eine höhere Betriebstemperatur als in der zweiten einzustellen, als auch umgekehrt.
Es können von erster und zweiter und/oder von dritter und vierter Drosselstelle jeweils beide einstellbar sein, so dass insbesondere der Druck in dem dazwischenliegenden Verdampfer variiert werden kann, ohne dass sich dies auf den Gesamtdruckabfall oder den Kältemitteldurchsatz des betreffenden Zweiges auswirkt.
Von erster und dritter Drosselstelle kann wenigstens eine eine Kapillare umfassen. Eine solche Drosselstelle kann dennoch einstellbar sein, wenn die selbst nicht einstellbare Kapillare mit einem elektronischen Expansionsventil in Reihe verbunden ist. Der Einfachheit wegen bevorzugt ist, dass von erster und dritter Drosselstelle wenigstens eine, vorzugsweise genau eine, einen festen Strömungsleitwert hat und insbesondere ausschließlich durch eine Kapillare gebildet ist. Um den Druck im ersten oder zweiten Verdampfer willkürlich einzustellen, genügt es, wenn jeweils nur eine Drosselstelle in jedem Zweig einstellbar ist.
Veränderungen des Kältemitteldurchsatzes in einem Zweig, die daraus resultieren können, dass eine Verstellung des Strömungsleitwerts in der zweiten oder vierten Drosselstelle nicht durch eine gegenläufige Verstellung in der als Kapillare ausgeführten ersten oder dritten Drosselstelle ausgeglichen werden kann, können durch die Verwendung eines Verdichter mit variabler Drehzahl vermieden werden.
Wenn der Verdichter ein Verdichter mit variabler Drehzahl ist, kann dessen Drehzahl ferner so angepasst werden, dass der Verdichter im Wesentlichen unterbrechungsfrei arbeitet. Effizienzverluste, die mit zwischenzeitlicher Erwärmung von Teilen des Kältegeräts bei Stillstand des Verdichters und Wiederabkühlung dieser Teile nach dem Start des Verdichters zusammenhängen, können so vermieden werden.
Zwischen dem stromabwärtigen Verdampfer eines jeden Zweiges und einem Zusammenfluss, an dem die Zweige zusammentreffen, sollte jeweils eine Drosselstelle vorgesehen sein, um unterschiedliche Drücke in den stromaufwärts von diesen Drosselstellen liegenden Verdampfern der beiden Zweige einstellen zu können.
Ein dritter Verdampfer zum Kühlen einer dritten Lagerkammer kann zwischen der zweiten Drosselstelle und dem Sauganschluss angeschlossen sein, um auch die Kälte zu nutzen, die bei der Entspannung des Kältemittels beim Durchgang durch die zweite Drosselstelle erzeugt wird.
Der Zusammenfluss kann stromabwärts oder stromaufwärts von diesem dritten Verdampfer liegen; in ersterem Falle ist der Temperatureinstellbereich des zweiten Verdampfers am größten, da sein Druck niedriger werden kann als der im dritten Verdampfer; in letzterem Falle ist der Aufbau des Kältegeräts einfacher, und ein energieeffizienterer Betrieb ist möglich, im dritten Verdampfer auch derjenige Teil der Kühlleistung noch genutzt werden kann, der in dem Kältemittel gebunden ist, das unvollständig expandiert aus dem zweiten Verdampfer abfließt..
Ein Saugrohr-Wärmetauscher kann zwischen dem Druckanschluss des Verdichters und wenigstens dem ersten Verdampfer angeordnet sein, um verdichtetes Kältemittel auf dem Weg zum Verdampfer in thermischem Kontakt mit aus den Verdampfern abgesaugtem Kältemitteldampf vorzukühlen.
Wenn der Saugrohr-Wärmetauscher im ersten Zweig angeordnet ist, ermöglicht er dort zwar nur dort eine energieeffiziente Kühlung, umgekehrt kann aber verdichtetes Kältemittel im zweiten Zweig den zweiten Verdampfer erreichen, ohne vorher im Saugrohr-Wärmetauscher gekühlt zu werden. Das Kältemittel kann daher den zweiten Verdampfer mit einer höheren Temperatur als der Umgebungstemperatur erreichen und, anstatt zu kühlen, seine Wärme an die zweite Lagerkammer abgeben. Wenn der Druck im zweiten Verdampfer so hoch eingestellt ist, dass die Sättigungstemperatur, d.h. die Temperatur, bei der das Kältemittel beim eingestellten Druck kondensiert oder verdampft, über der Fachtemperatur, aber unter der Temperatur des zuströmenden Kältemittels liegt, kann der zweite Verdampfer sogar als Verflüssiger betrieben werden und auf diese Weise auch bei kleinem Kältemitteldurchsatz eine beträchtliche Heizleistung freisetzen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der
Erfindung; und
Fig. 2 Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung.
Das Kältegerät der Fig. 1 umfasst drei Lagerkammern 1 , 2, 3 die in einem Korpus über und/oder nebeneinander angeordnet und sowohl gegeneinander als auch gegen die Umgebung thermisch isoliert sind. Jeder Lagerkammer l , 2, 3 ist ein Verdampfer 4, 5 bzw. 6 zugeordnet. Die Verdampfer 4, 5, 6 sind von grundsätzlich beliebiger bekannter Bauart, es kann sich, wie in der Figur angedeutet, um Plattenverdampfer handeln, auf deren Platte 7 eine Kältemittelleitung 8 jeweils in Mäandern verläuft und die jeweils innerhalb ihrer Lagerkammer l , 2, 3 oder zwischen einem Innenbehälter der Lagerkammer und einer den Innenbehälter umgebenden Wärmedämmschicht angebracht sein können, es kann sich aber auch um Drahtrohr- oder Lamellenverdampfer, gegebenenfalls in Kombination mit einem die Luftzirkulation über den Verdampfer antreibenden Ventilator, handeln. Der Verdampfer 4 bildet zusammen mit einer ihm vorgeschalteten Drosselstelle 9 mit verstellbarem Strömungsleitwert, einer nachgeschalteten Drosselstelle 10 mit verstellbarem Strömungsleitwert und einer Rohrleitung, an der die genannten Komponenten aufgereiht sind, einen ersten Zweig 1 1 eines Kältemittelkreislaufs. Ein zu dem ersten Zweig 1 1 paralleler zweiter Zweig 12 umfasst den Verdampfer 5 zusammen mit einer vorgeschalteten einstellbaren Drosselstelle 13 und einer nachgeschalteten einstellbaren Drosselstelle 14. Die zwei Zweige 1 1 , 12 vereinigen sich an einem Zusammenfluss 15, an den in Zirkulationsrichtung des Kältemittels stromabwärts der Verdampfer 6 anschließt. Der Verdampfer 6 ist über eine Saugleitung 16 mit einem Sauganschluss 17 eines Verdichters 18 verbunden. Von einem Druckanschluss 19 des Verdichters 18 verläuft der Kältemittelkreis über einen Verflüssiger 20 zu einer Verzweigung 21 , von der die zwei Zweige 1 1 , 12 ausgehen. Zwischen der Verzweigung 21 und der Drosselstelle 9 verläuft ein Teil des Zweiges 1 1 in engem Kontakt mit der Oberfläche der Saugleitung 16 oder sogar im Inneren von dieser, um einen Saugrohr-Wärmetauscher 22 zu bilden, in welchem das verdichtete Kältemittel, nachdem es im Verflüssiger 20 auf knapp oberhalb der Umgebungstemperatur abgekühlt worden ist, weitere Wärme an Kältemitteldampf im Saugrohr 16 abgibt, um diesen soweit vorzuwärmen, dass eine Kondensation von Umgebungsfeuchtigkeit an Teilen des Saugrohrs 16, die sich außerhalb der Wärmedämmschicht erstrecken, vermieden wird.
Der Druck, der sich im Betrieb in den Verdampfern 4, 5 und 6 einstellt, hängt ab von der Drehzahl des Verdichters 18 sowie von den Strömungsleitwerten der Drosselstellen 9, 10, 13, 14, die von einer elektronischen Steuereinheit 23 anhand der Messwerte von in den Lagerkammern 1 , 2, 3 angeordneter Temperatursensoren 24 und von vom Benutzer für die Lagerkammern 1 , 2, 3 gewählten Betriebstemperaturen eingestellt werden.
Der niedrigste Druck herrscht immer im Verdampfer 6. Dementsprechend wird in der Lagerkammer 3 die niedrigste Betriebstemperatur erreicht, was die Lagerkammer 3 zur Nutzung als Gefrierfach prädestiniert. Die Drücke in den Verdampfern 4 und 5 sind mithilfe der Drosselstellen 9, 10 bzw. 13, 14 auf weitgehend beliebige Werte zwischen dem Ausgangsdruck des Verdichters 18 und dem Druck des Verdampfers 6 einstellbar. Indem die Strömungsleitwerte der Drosselstellen 9, 10 jeweils gegenläufig verändert werden, kann der Druck im Verdampfer 4 variiert werden, ohne dass dies einen Einfluss auf die Menge des Kältemittels hat, die pro Zeiteinheit in den Verdampfer 6 gelangt, und ohne folglich die Sättigungstemperatur dort zu beeinflussen. Entsprechend kann auch der Druck im Verdampfer 5 über die Drosselstellen 13, 14 variiert werden, ohne das sich dies auf den Verdampfer 6 auswirkt. Die Drosselstellen 9, 10, 13, 14 können allesamt als - vorzugsweise untereinander baugleiche - elektronische Expansionsventile ausgeführt sein, deren Strömungsleitwert in weitem Umfang, vorzugsweise zwischen einem vollständig geschlossenen Zustand und einem weit geöffneten Zustand, in dem der Druckabfall an der Drosselstelle vernachlässigbar ist, verstellbar ist. Wenn z.B. die Drosselstelle 10 weit offen und deshalb der Druckunterschied zwischen den Verdampfern 4, 6 vernachlässigbar ist, dann arbeitet auch die Lagerkammer 1 als Gefrierfach. Ist hingegen die Drosselstelle weit offen, dann findet zwischen Verflüssiger 20 und Verdampfer 4 keine Entspannung des Kältemittels und im Verdampfer 4 keine Verdampfung statt, und die Temperatur, mit der das Kältemittel in den Verdampfer 4 gelangt, entspricht im Wesentlichen derjenigen, die es im Saugrohrwärmetauscher 22 angenommen hat. Der Bereich der Temperaturen, auf die der Verdampfer 4 einstellbar ist, erstreckt sich also zwischen der im Saugrohrwärmetauscher 22 erreichten Temperatur, die geringfügig unterhalb der Verflüssigungstemperatur liegt, aber sogar etwas höher als die Umgebungstemperatur sein kann, und der Temperatur des Verdampfers 6.
Ein Druckabfall in der Drosselstelle 9 hat so lange keine Kühlwirkung auf die Lagerkammer 1 , wie er nicht ausreicht, um die Siedetemperatur des Kältemittels im Verdampfer 4 unter die Temperatur der Lagerkammer 1 abzusenken. Es ist daher möglich, die Drosselstelle 9 als eine Reihenschaltung aus einem Expansionsventil und einer Kapillare zu realisieren, wobei die Kapillare bemessen ist, um einen Druckabfall zu erzeugen, durch den der Druck im Verdampfer 4 so weit abgesenkt wird, dass die Siedetemperatur des Kältemittels darin der Umgebungstemperatur entspricht. Diese Reihenschaltung ermöglicht eine präzisere Steuerung des Drucks im Verdampfer 4 als allein mit einem Expansionsventil. Die Kapillare umfasst hier zweckmäßigerweise denjenigen Teil des Zweiges 1 1 , der durch den Saugrohr-Wärmetauscher 22 verläuft.
Der Druck im Verdampfer 5 ist unabhängig von dem im Verdampfer 4 einstellbar und kann sowohl niedrigere als auch höhere Werte annehmen. Wenn zum Beispiel die Lagerkammer 3 als Gefrierfach mit einer Temperatur von typischerweise -17°C und die Lagerkammer 1 als Normalkühlfach mit zum Beispiel einer Temperatur von +4°C betrieben wird, kann die Sättigungstemperatur im Verdampfer 6 auf beliebige Werte zwischen -17°C und der im Verflüssiger 20 herrschenden Kondensationstemperatur eingestellt werden. Da der Verdampfer 5 unter Umgehung des Saugrohr- Wärmetauschers 22 mit dem Verflüssiger 20 verbunden ist, hat das Kältemittel, wenn es die Drosselstelle 13 erreicht, im Allgemeinen eine Temperatur, die höher ist als die Umgebungstemperatur, so dass, wenn die Drosselstelle 13 weit offen und der Druckabfall an ihr vernachlässigbar ist, die Lagerkammer 3 durch das Kältemittel erwärmt statt gekühlt werden kann. Wenn die Sättigungstemperatur im Verdampfer 5 niedriger ist als die des zuströmenden Kältemittels, kann sogar die Verflüssigung des Kältemittels im Verdampfer 5 fortgesetzt und die Lagerkammer 2 durch freigesetzte Kondensationswärme beheizt werden. So ist zum Beispiel eine für die Temperierung von Rotwein angemessene Temperatur von + 18°C in der Lagerkammer 3 realisierbar, auch wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist. Dies macht die Lagerkammer 2 äußerst vielseitig verwendbar, und bei wechselnden Anforderungen kann ihre Betriebstemperatur verändert werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Temperaturen der Lagerkammern 1 , 2 hat und ohne dass die Temperatur der Lagerkammer 1 den Bereich der für die Kammer 2 einstellbaren Temperaturen einschränkt. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass die Temperatur des Verdampfers 5 nicht niedriger werden kann als die des nachgeschalteten Verdampfers 6, doch schränkt dies die Nutzungsmöglichkeiten der Lagerkammer 2 in keiner Weise ein, sofern die Kammer 3 als Gefrierfach betrieben ist und die Temperatur ihres Verdampfers 6 ohnehin die niedrigste in dem Kältemittelkreis praktisch realisierbare Temperatur ist. Einer in Fig. 2 gezeigten kostengünstigen Variante zufolge ist die Drosselstelle 9 ausschließlich durch eine Kapillare 25 wie oben beschrieben, ohne Expansionsventil, gebildet. Die Drosselstelle 9 ist dann zwar nicht einstellbar, doch der Druck im Verdampfer 4 kann weiterhin, durch Verstellen des Strömungsleitwerts der Drosselstelle 10, willkürlich eingestellt werden. Zwar beeinflusst in diesem Fall eine Verstellung der Drosselstelle 10 den Gesamtkältemitteldurchsatz der beiden Zweige 1 1 , 12, doch kann dies durch eine Anpassung der Drehzahl des Verdichters 18 und der Strömungsleitwerte der Drosselstellen 13, 14 ausgeglichen werden. Anderen Ausgestaltungen der Erfindung zufolge kann der Kältemittelkreislauf eines Kältegeräts auch mehr als die in Fig. 1 gezeigten zwei zueinander parallelen Zweige 1 1 , 12 aufweisen. Prinzipiell könnte ein solcher zusätzlicher paralleler Zweig auch zwei in Reihe verbundene Verdampfer umfassen und erst stromabwärts vom Verdampfer 6 wieder auf die Saugleitung treffen. Allerdings wären in einem solchen Fall entweder Druck und Temperatur im stromabwärts gelegenen Verdampfer des zusätzlichen Zweiges dieselben wie im Verdampfer 6, oder es wäre eine Drosselstelle am Ausgang der beiden Zweige erforderlich, die, wenn sie einen Druckabfall herbeiführt, auch eine unzweckmäßig tiefe Temperatur des Kältemittels in der Saugleitung 16 bewirkt. Deswegen ist bevorzugt, dass, unabhängig von der Zahl der Zweige, jeder Zweig nur einen Verdampfer umfasst und ihrem Zusammenfluss 15 stets noch ein gemeinsamer Verdampfer 6 einer als Gefrierfach nutzbaren Lagerkammer 4 nachgeschaltet ist.
BEZUGSZEICHEN
1 Lagerkammer
2 Lagerkammer
3 Lagerkammer
4 Verdampfer
5 Verdampfer
6 Verdampfer
7 Platte
8 Kältemittelleitung
9 Drosselstelle
10 Drosselstelle
1 1 1 . Zweig
12 2. Zweig
13 Drosselstelle
14 Drosselstelle
15 Zusammenfluss
16 Saugleitung
17 Sauganschluss
18 Verdichter
19 Druckanschluss
20 Verflüssiger
21 Verzweigung
22 Saugrohrwärmetauscher
23 Steuereinheit
24 Temperatursensor
25 Kapillare

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Kältemittelkreislauf, an dem zwischen einem Druckanschluss (19) und einem Sauganschluss (17) eines Verdichters (18) der Reihe nach hintereinandergeschaltet sind: ein Verflüssiger (20), eine erste Drosselstelle (9), ein erster Verdampfer (4) zum Kühlen einer ersten Lagerkammer (1 ), eine zweite Drosselstelle (10), wobei von erster und zweiter Drosselstelle (9, 10) wenigstens eine einstellbar ist, um den Druck im ersten Verdampfer (4) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf einen ersten Zweig (1 1 ), der die erste Drosselstelle (9), den ersten Verdampfer (4) und die zweite Drosselstelle (10) enthält, und wenigstens einen zu dem ersten Zweig (1 1 ) parallelen zweiten Zweig (12) umfasst, in dem eine dritte Drosselstelle (13), ein in thermischem Kontakt mit einer zweiten Lagerkammer angeordneter zweiter Verdampfer (5) und eine vierte Drosselstelle (14) in Reihe verbunden sind, wobei von dritter und vierter Drosselstelle (13, 14) wenigstens eine einstellbar ist, um den Druck im zweiten Verdampfer (5) zu steuern.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Drosselstelle (9, 10) und oder die dritte und vierte Drosselstelle (13, 14) jeweils beide einstellbar sind.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass von erster und dritter Drosselstelle (9, 13) wenigstens eine eine Kapillare (25) umfasst.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (18) ein Verdichter mit variabler Drehzahl ist.
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem stromabwärtigsten Verdampfer (4, 5) eines jeden Zweiges (1 1 , 12) und einem Zusammenfluss (15), an dem die Zweige (1 1 , 12) zusammentreffen, jeweils eine Drosselstelle (10, 14) vorgesehen ist.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Verdampfer (6) zum Kühlen einer dritten Lagerkammer (3) zwischen der zweiten Drosselstelle (10) und dem Sauganschluss (17) angeschlossen ist.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Verdampfer (6) ferner zwischen der vierten Drosselstelle (14) und dem Sauganschluss (17) angeschlossen ist.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugrohr-Wärmetauscher (22) zwischen dem Druckanschluss (19) und wenigstens dem ersten Verdampfer (4) angeordnet ist.
9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugrohr- Wärmetauscher (22) im ersten Zweig (1 1 ) angeordnet ist.
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