EP4265985A1 - Domestic refrigeration device with two evaporators - Google Patents

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Publication number
EP4265985A1
EP4265985A1 EP23165452.6A EP23165452A EP4265985A1 EP 4265985 A1 EP4265985 A1 EP 4265985A1 EP 23165452 A EP23165452 A EP 23165452A EP 4265985 A1 EP4265985 A1 EP 4265985A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
storage area
refrigerant
pipe
household refrigeration
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.)
Pending
Application number
EP23165452.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Ihle
Benjamin Schmidt
Stefan Holzer
Thomas Bischofberger
Bernd Schlögel
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 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 Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4265985A1 publication Critical patent/EP4265985A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/022Evaporators with plate-like or laminated elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40Fluid line arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series

Definitions

  • the present invention relates to a household refrigeration appliance with a first storage area with a first target temperature and a second storage area with a second target temperature that is lower than the first target temperature, and with a refrigerant circuit that has a first evaporator for cooling the first storage area and comprises a second evaporator for cooling the second storage area, the second evaporator being connected in series after the first evaporator in the refrigerant circuit.
  • the object of the present invention is to create a household refrigeration device with two storage areas and evaporators assigned to the storage areas, the second evaporator being assigned to the compartment with a lower target temperature than the first compartment, and being connected in series to the first evaporator in a refrigerant circuit , in which the higher temperature storage area has improved temperature stratification and the evaporator requires little effort.
  • the task is solved by a household refrigeration device and according to claim 1.
  • the invention relates to a household refrigeration device with a first storage area with a first target temperature and a second storage area with a second target temperature that is lower than the first target temperature, a refrigerant circuit which has a first evaporator for cooling the first storage area and a second evaporator for cooling the second storage area, wherein the second evaporator is connected downstream of the first evaporator in the refrigerant circuit in the flow direction of the refrigerant.
  • Each evaporator has a refrigerant-side surface for heat exchange with refrigerant circulating in the refrigerant circuit and an air-side surface for heat exchange with the storage area assigned to the evaporator.
  • the ratio of the refrigerant-side surface to the air-side surface of the first evaporator is in the range 0.12 to 0.25.
  • the first evaporator is a plate evaporator on a rear wall of the first storage area and has a refrigerant pipe with a pipe cross section smaller than 18 mm 2 on.
  • the first storage area has an upper partial storage area in which the household refrigerator is not equipped with bearing shells, the air-side surface of the first evaporator being less than 75% of the area available on the rear wall of the upper partial storage area.
  • Such a household refrigeration device is in particular a household refrigeration device in which normal household quantities of food are stored in different compartments at different temperatures and possibly undergo temperature treatment. With evaporators that operate at different temperatures, storage compartments can be maintained or operated at different temperatures.
  • the refrigerant-side surface is the inner surface of the refrigerant pipe and can be determined from the inner diameter and length of the pipe on the evaporator plate if the pipe cross-section is round.
  • the air-side surface is the surface of the evaporator plate.
  • the pipe cross-section smaller than 18 mm 2 is the cross-sectional area enclosed by the pipe wall through which refrigerant flows. This cross-sectional area is smaller than the usual cross-sectional area of the refrigerant pipes of today's household refrigeration devices.
  • the air-side surface of the evaporator is less than 75%, preferably less than 65%, more preferably less than 55%, of the area available on the rear wall of the upper partial storage area.
  • the household refrigeration appliance can be equipped with bearing shells in a lower partial storage area of the first storage area.
  • Such storage trays can be intended for storing vegetables or as a cold storage area.
  • Such bearing shells belong to the first storage area in terms of storage temperature, but can have their own target temperatures that deviate from an average target temperature of the first storage area by a few °C.
  • these optional bearing shells are not cooled by an evaporator, which is arranged in the rear wall directly behind the shells, but by the first evaporator via a suitable air duct.
  • a width of the first evaporator is less than 80% of a width of the first storage area.
  • a desired temperature distribution can be achieved with a sufficient height of the evaporator; by using the area reduction through an evaporator that is narrower than the rear wall.
  • a longer refrigerant tube than usual is required in order to meet the ratio of refrigerant-side surface to air-side surface in the first evaporator.
  • This increased pipe length is used to cool areas of the evaporator plate differently by covering the evaporator plate with pipe loops.
  • a top side of the evaporator borders a ceiling of the first storage area.
  • the ceiling includes a possible curve in an edge between the back wall and the ceiling. In this way, the warmest region of the first storage area under natural convection can be intensively cooled.
  • the injection point is preferably arranged to the side of the evaporator with the advantage of a well-cooled top corner of the evaporator.
  • the plate evaporator preferably has an injection point near an upper edge. This means that the flow of the refrigerant is supported by gravity.
  • the injection area is preferably inclined in order to impart a clear direction via gravity to the refrigerant flow, which is very slow at this point.
  • the entire pipe run is designed to slope from the injection point of the upstream evaporator to the beginning of the downstream evaporator in order to avoid unintentional refrigerant accumulation in any pipe areas.
  • a pipe guide of the first evaporator is implemented more densely in a zone in the flow direction shortly after the injection point than in the pipe sections underneath.
  • the pipe routing of the plate evaporator below the zone is advantageously implemented less densely.
  • the pipe routing of the plate evaporator is implemented below the zone with constantly decreasing horizontal width of pipe meanders.
  • the plate evaporator has a constant downward pipe inclination in the flow direction of the refrigerant. This means that the flow of the refrigerant is supported by gravity.
  • the plate evaporator has a constant downward pipe inclination in the flow direction of the refrigerant.
  • the pipe inclination is preferably greater than 2°.
  • the plate evaporator is preferably a roll-bond evaporator, a tube-on-sheet (TOS) evaporator, or a tube-on-foil (TOF) evaporator.
  • TOS tube-on-sheet
  • TOF tube-on-foil
  • a bearing shell can be arranged below the first storage area, with a lower edge of the plate evaporator being arranged at least 50 mm above an upper edge of the bearing shell.
  • the lower edge of the plate evaporator is arranged at most 200 mm above an upper edge of the bearing shell.
  • a preferred embodiment of the invention is a household refrigerator as a refrigerator-freezer combination with a cold storage area and a freezer storage area.
  • the first evaporator in the refrigerant circuit in the direction of flow is assigned to the cold storage area and the second evaporator in series is assigned to the freezer storage area.
  • a preferred embodiment of the refrigerator-freezer combination is a so-called bottom freezer with a cold storage area at the top and a freezer storage area below.
  • the connection between the evaporators can preferably be made with a constant gradient, so that no accumulation of refrigerant takes place between the evaporators.
  • An evaporator tube layout can be chosen so that the end of the tube on the refrigerator compartment evaporator is placed on the opposite side to the connecting tube. The free laying of the pipe enables length compensation, which is helpful for assembly in production.
  • a first variant of such a refrigeration device contains the first and second evaporators in series without a refrigerant pipe opening in between.
  • This embodiment describes a refrigeration device in which both evaporators are always operated at the same time and the same amount of refrigerant flows through it. This design avoids branches and requires fewer valves in the refrigerant circuit.
  • the warmer of the storage areas can be provided and controlled with a temperature sensor.
  • the refrigeration device is then usually designed in such a way that the target temperature of the colder compartment is usually slightly below.
  • the invention improves the filling of the downstream evaporator with liquid refrigerant in this refrigeration device, especially after a compressor has started up. Since both evaporators are operated at the same time and thus an energetically advantageous utilization of the entire heat exchanger surfaces is achieved, very efficient operation of the device is achieved.
  • a second variant of such a refrigeration device contains the first and second evaporators in series with an opening of a refrigerant pipe between them.
  • This embodiment describes a refrigeration device in which both evaporators are always operated simultaneously in a first circuit and the same amount of refrigerant flows through them. In a second circuit, only the downstream evaporator is operated.
  • both storage areas each equipped with a temperature sensor
  • both evaporators are operated in series, but occasionally the evaporator in the colder storage area can be operated alone in order to precisely maintain its target temperature. This means that further improved energy efficiency can be achieved, as the colder compartment is always operated at its target temperature.
  • fans in one or both storage areas or on one or both evaporators can be used to change the coordination of the storage areas with regard to their target temperatures to a small extent.
  • a further embodiment of the first variant of the refrigeration device has a fan on the evaporator of the upstream compartment, and a control that lowers its fan speed at low ambient temperatures and/or increases its fan speed at high ambient temperatures.
  • Another embodiment of the first variant of the refrigeration device has a fan on the evaporator of the downstream compartment and a controller that controls the fan speed. This expands a control range in which the target temperatures of both storage areas can be maintained simultaneously in serial operation of the evaporators.
  • the household refrigeration appliance can have a lower partial storage area with bearing shells in the first storage area.
  • the lower storage area including the shells is cooled by the first evaporator in the upper partial storage area.
  • the household refrigerator can advantageously be designed in such a way that a cold air flow is created on the rear wall in front of the evaporator, which flows along the rear wall to the storage shells.
  • a household refrigeration appliance 10 is shown as a refrigerator and freezer combination, the heat-insulating housing 11 of which has two first and second storage areas 15, 16 which are thermally separated from one another by a heat-insulating partition 12 and are arranged vertically one above the other and can be closed with separate doors 13 and 14.
  • the higher-lying first storage area 15, which can be closed with the door 13, is designed as a refrigerator compartment, which is equipped with tiers 17 arranged vertically one above the other and used to store refrigerated goods.
  • the other second storage area 16 which is arranged below the refrigerator compartment and is separated from it by the heat-insulating partition 12, is designed as a freezer compartment, which has frozen food containers 18 that can be pulled out like drawers to accommodate frozen goods.
  • Both the refrigerator compartment and the freezer compartment are equipped with evaporators to maintain their intended storage area temperature, of which the evaporator 20 of the first storage area 15 is indicated as a plate evaporator on a rear wall 19 of the first storage area 15.
  • the evaporators are integrated into a refrigeration circuit, not shown, within which a compressor supplying the evaporators with liquid refrigerant is arranged.
  • the first storage area 15 has an upper partial storage area 28, in which the household refrigerator 10 is not equipped with bearing shells, and a lower partial storage area 29, in which bearing shells 21 are arranged.
  • the bearing shells 21 are closed by a cover 22.
  • the distance 23 from the cover 22 to the lower edge of the evaporator 20 is between 50 and 200 mm.
  • the width 24 of the evaporator 20 is less than 80% of the width 25 of the rear wall 19 of the first storage area 15.
  • the evaporator plate 27 of the first evaporator 20 faces the first storage area with its air-side surface in order to cool the air of the first storage area.
  • the air-side surface of the evaporator plate 27 or the first evaporator 20 is less than 60% of the area of the rear wall 19 of the first storage area 15.
  • Fig. 2 shows an arrangement of first evaporators 20 ' and second evaporator 30 of the household refrigerator 10 Fig. 1 .
  • the first evaporator 20' is designed as a tube-on-sheet (TOS) evaporator with a refrigerant tube 31 on an evaporator plate 27'.
  • the evaporator plate 20' is arranged on a rear wall 19' of the first storage area 15, the width 24' of the evaporator plate 27' being less than 80% of the width 25' of the rear wall 19'.
  • the evaporator 20' can be arranged behind a wall of an inner container with the refrigerant pipe on the side facing away from the inner container.
  • An injection point 34 is arranged laterally outside the upper right corner of the evaporator plate 27 '.
  • the refrigerant pipe 31 protrudes beyond the evaporator plate at the upper right corner of the evaporator plate 27 '.
  • the pipe routing on the evaporator plate is implemented more densely in a zone 33 shortly after an injection point 34 than in the subsequent pipe sections.
  • a constant downward inclination of the refrigerant pipe 31 is maintained in order to avoid accumulation of refrigerant due to gravity in this pipe section.
  • the constantly falling pipe run design generally avoids the nesting of pipe meanders. This results in a relatively simple pipe route in terms of production.
  • the evaporator outlet 36 is connected by a connecting section 37 to the second evaporator 30, which runs with a constant inclination.
  • the refrigerant pipe 31 can have a different diameter in the section on the evaporator plate 27 'than in the connecting section 37.
  • the evaporator 30 can be a finned evaporator or a coil evaporator.
  • a first capillary 38 runs in an insulating material to the injection point 34.
  • FIG. 2 an optional second capillary 39 is shown, which opens into the refrigerant pipe 31 at the junction 32 and forms an injection point 40 in the refrigerant pipe 31 at the inlet of the second evaporator 30.
  • the optional second capillary 39 enables a two-circuit refrigeration device with a so-called intermediate injection of refrigerant into the downstream evaporator.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the first evaporator 20" with several independent changes compared to the first evaporator 20' Fig. 2 .
  • the injection point 34' of the refrigerant pipe 31' is now no longer on the side, but above the evaporator plate 27".
  • the first evaporator 20" has an evaporator plate 27" which tapers downwards.

Landscapes

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Abstract

Ein Haushaltskältegerät (10) mit einem ersten Lagerbereich (15) mit einer ersten Soll-Temperatur und einem zweiten Lagerbereich (16) mit einer zweiten Soll-Temperatur, die niedriger ist als die erste Soll-Temperatur, hat einen Kältemittelkreis, der einen ersten Verdampfer (20, 20', 20") zum Kühlen des ersten Lagerbereichs und einen zweiten Verdampfer (30) zum Kühlen des zweiten Lagerbereichs umfasst, wobei der zweite Verdampfer (30) dem ersten Verdampfer (20, 20', 20") in dem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist. Dabei weist der erste Verdampfer (20, 20', 20") eine kältemittelseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit im Kältemittelkreis zirkulierendem Kältemittel und eine luftseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit dem ersten Lagerbereich (15) auf. Das Verhältnis von kältemittelseitiger Oberfläche zu luftseitiger Oberfläche liegt beim ersten Verdampfer (20, 20', 20") im Bereich 0,12 bis 0,25, wobei der erste Verdampfer (20, 20', 20") ein Plattenverdampfer an einer Rückwand (19) des ersten Lagerbereichs (15) ist. Die luftseitige Oberfläche des ersten Verdampfers (20, 20', 20") beträgt kleiner als 60 % der auf der Rückwand (19) ersten Lagerbereichs (15) verfügbaren Fläche. Ein Rohrquerschnitt des Kältemittelrohrs beträgt kleiner als 18 mm<sup>2</sup>.A household refrigeration appliance (10) with a first storage area (15) with a first target temperature and a second storage area (16) with a second target temperature that is lower than the first target temperature, has a refrigerant circuit which has a first evaporator (20, 20', 20") for cooling the first storage area and a second evaporator (30) for cooling the second storage area, wherein the second evaporator (30) corresponds to the first evaporator (20, 20', 20") in the refrigerant circuit is connected in series. The first evaporator (20, 20', 20") has a refrigerant-side surface for heat exchange with refrigerant circulating in the refrigerant circuit and an air-side surface for heat exchange with the first storage area (15). The ratio of the refrigerant-side surface to the air-side surface is for the first evaporator (20, 20', 20") in the range 0.12 to 0.25, the first evaporator (20, 20', 20") being a plate evaporator on a rear wall (19) of the first storage area (15). . The air-side surface of the first evaporator (20, 20', 20") is less than 60% of the area available on the rear wall (19) of the first storage area (15). A pipe cross section of the refrigerant pipe is less than 18 mm<sup>2</sup>.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät mit einem ersten Lagerbereich mit einer ersten Soll-Temperatur und einem zweiten Lagerbereich mit einer zweiten SollTemperatur, die niedriger ist als die erste Soll-Temperatur, und mit einem Kältemittelkreis, der einen ersten Verdampfer zum Kühlen des ersten Lagerbereichs und einen zweiten Verdampfer zum Kühlen des zweiten Lagerbereichs umfasst, wobei der zweite Verdampfer dem ersten Verdampfer in dem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist.The present invention relates to a household refrigeration appliance with a first storage area with a first target temperature and a second storage area with a second target temperature that is lower than the first target temperature, and with a refrigerant circuit that has a first evaporator for cooling the first storage area and comprises a second evaporator for cooling the second storage area, the second evaporator being connected in series after the first evaporator in the refrigerant circuit.

Aus der DE 10 2016 224 434 ist ein Kältegerät mit mehreren Temperaturzonen bekannt.From the DE 10 2016 224 434 a refrigeration device with several temperature zones is known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Haushaltskältegerät mit zwei Lagerbereichen und den Lagerbereichen zugeordneten Verdampfer, wobei der zweite Verdampfer dem Fach mit einer niedrigeren Soll-Temperatur als dem ersten Fach zugeordnet ist, und dem ersten Verdampfer in einem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist, zu schaffen, bei dem der Lagerbereich höherer Temperatur eine verbesserte Temperaturschichtung aufweist und dessen Verdampfer wenig Aufwand erfordert.The object of the present invention is to create a household refrigeration device with two storage areas and evaporators assigned to the storage areas, the second evaporator being assigned to the compartment with a lower target temperature than the first compartment, and being connected in series to the first evaporator in a refrigerant circuit , in which the higher temperature storage area has improved temperature stratification and the evaporator requires little effort.

Die Aufgabe wird durch ein Haushaltskältegerät und gemäß Anspruch 1 gelöst.The task is solved by a household refrigeration device and according to claim 1.

Die Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät mit einem ersten Lagerbereich mit einer ersten Soll-Temperatur und einem zweiten Lagerbereich mit einer zweiten SollTemperatur, die niedriger ist als die erste Soll-Temperatur, einem Kältemittelkreis, der einen ersten Verdampfer zum Kühlen des ersten Lagerbereichs und einen zweiten Verdampfer zum Kühlen des zweiten Lagerbereichs umfasst, wobei der zweite Verdampfer dem ersten Verdampfer in dem Kältemittelkreis in Strömungsrichtung des Kältemittels in Reihe nachgeschaltet ist. Jeder Verdampfer weist eine kältemittelseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit im Kältemittelkreis zirkulierendem Kältemittel und eine luftseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit dem dem Verdampfer zugeordneten Lagerbereich auf. Dabei liegt das Verhältnis von kältemittelseitiger Oberfläche zu luftseitiger Oberfläche beim ersten Verdampfer im Bereich 0,12 bis 0,25. Der erste Verdampfer ist ein Plattenverdampfer an einer Rückwand des ersten Lagerbereichs und weist ein Kältemittelrohr mit einem Rohrquerschnitt kleiner als 18 mm2 auf. Der erste Lagerbereich weist einen oberen Teillagerbereich auf, in dem das Haushaltskältegerät nicht mit Lagerschalen ausgestattet ist, wobei die luftseitige Oberfläche des ersten Verdampfers kleiner als 75 % der auf der Rückwand des oberen Teillagerbereichs verfügbaren Fläche beträgt.The invention relates to a household refrigeration device with a first storage area with a first target temperature and a second storage area with a second target temperature that is lower than the first target temperature, a refrigerant circuit which has a first evaporator for cooling the first storage area and a second evaporator for cooling the second storage area, wherein the second evaporator is connected downstream of the first evaporator in the refrigerant circuit in the flow direction of the refrigerant. Each evaporator has a refrigerant-side surface for heat exchange with refrigerant circulating in the refrigerant circuit and an air-side surface for heat exchange with the storage area assigned to the evaporator. The ratio of the refrigerant-side surface to the air-side surface of the first evaporator is in the range 0.12 to 0.25. The first evaporator is a plate evaporator on a rear wall of the first storage area and has a refrigerant pipe with a pipe cross section smaller than 18 mm 2 on. The first storage area has an upper partial storage area in which the household refrigerator is not equipped with bearing shells, the air-side surface of the first evaporator being less than 75% of the area available on the rear wall of the upper partial storage area.

Ein solches Haushaltskältegerät ist insbesondere ein Haushaltskältegerät, in dem in verschiedenen Fächern haushaltsübliche Mengen an Lebensmitteln bei unterschiedlichen Temperaturen gelagert werden und möglicherweise eine Temperaturbehandlung erfahren. Mit Verdampfern, die bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden, können Lagerfächer auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten bzw. betrieben werden.Such a household refrigeration device is in particular a household refrigeration device in which normal household quantities of food are stored in different compartments at different temperatures and possibly undergo temperature treatment. With evaporators that operate at different temperatures, storage compartments can be maintained or operated at different temperatures.

Während der oben genannte Stand der Technik in einem Kältegerät mit zwei Lagerbereichen mit seriell angeordneten Verdampfern mit wenig Aufwand für den stromaufwärtigen Verdampfer eine gute Kälteleistung und eine gute Wärmeübertragung im wärmeren Fach bereit stellt, wendet sich diese Erfindung an eine weiter verbesserte Temperaturschichtung durch Gestaltung der Wärmeübertragung in unterschiedlichen Höhen des wärmeren Fachs.While the above-mentioned prior art provides good cooling performance and good heat transfer in the warmer compartment in a refrigerator with two storage areas with serially arranged evaporators with little effort for the upstream evaporator, this invention is aimed at further improved temperature stratification by designing the heat transfer at different heights of the warmer compartment.

Die kältemittelseitige Oberfläche ist die innere Oberfläche des Kältemittelrohres und kann bei rundem Rohrquerschnitt aus Innendurchmesser und Länge des Rohres auf der Verdampferplatte ermittelt werden. Die luftseitige Oberfläche ist die Fläche der Verdampferplatte.The refrigerant-side surface is the inner surface of the refrigerant pipe and can be determined from the inner diameter and length of the pipe on the evaporator plate if the pipe cross-section is round. The air-side surface is the surface of the evaporator plate.

Der Rohrquerschnitt kleiner als 18 mm2 ist die von der Rohrwandung eingeschlossene Querschnittsfläche, die von Kältemittel durchströmt wird. Diese Querschnittsfläche ist kleiner als die übliche Querschnittsfläche der Kältemittelrohre heutiger Haushaltskältegeräte.The pipe cross-section smaller than 18 mm 2 is the cross-sectional area enclosed by the pipe wall through which refrigerant flows. This cross-sectional area is smaller than the usual cross-sectional area of the refrigerant pipes of today's household refrigeration devices.

Aufgrund der guten Wärmeübertragung des ersten Verdampfers ist es in dem Haushaltskältegerät nicht erforderlich, dass der Verdampfer die gesamte Fläche der Rückwand des ersten Lagerbereichs, auch nicht des oberen Teillagerbereichs einnimmt. Die luftseitige Oberfläche des Verdampfers beträgt kleiner als 75 %, vorzugsweise kleiner als 65 %, noch bevorzugter kleiner als 55 % , der auf der Rückwand des oberen Teillagerbereichs verfügbare Fläche.Due to the good heat transfer of the first evaporator, it is not necessary in the household refrigerator for the evaporator to take up the entire area of the rear wall of the first storage area, nor of the upper partial storage area. The air-side surface of the evaporator is less than 75%, preferably less than 65%, more preferably less than 55%, of the area available on the rear wall of the upper partial storage area.

Das Haushaltskältegerät kann in einem unteren Teillagerbereich des ersten Lagerbereichs mit Lagerschalen ausgestattet sein. Solche Lagerschalen können für die Lagerung von Gemüse oder als Kaltlagerbereich vorgesehen sein. Derartige Lagerschalen gehören bezüglich der Lagertemperatur zum ersten Lagerbereich, können aber eigene Solltemperaturen aufweisen, die von einer durchschnittlichen Solltemperatur des ersten Lagerbereichs um wenige °C abweichen.The household refrigeration appliance can be equipped with bearing shells in a lower partial storage area of the first storage area. Such storage trays can be intended for storing vegetables or as a cold storage area. Such bearing shells belong to the first storage area in terms of storage temperature, but can have their own target temperatures that deviate from an average target temperature of the first storage area by a few °C.

Vorzugsweise werden diese optionalen Lagerschalen nicht durch einen Verdampfer gekühlt, der in der Rückwand direkt hinter den Schalen angeordnet ist, sondern durch den ersten Verdampfer über eine geeignete Luftführung.Preferably, these optional bearing shells are not cooled by an evaporator, which is arranged in the rear wall directly behind the shells, but by the first evaporator via a suitable air duct.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt eine Breite des ersten Verdampfers kleiner als 80% einer Breite des ersten Lagerbereichs. Im ersten Lagerbereich, üblicherweise einem Kühlfach, kann eine gewünschte Temperaturverteilung mit einer ausreichenden Höhe des Verdampfers erreicht werden; indem die Flächenreduktion durch einen Verdampfer genutzt wird, der schmaler als die Rückwand ist.According to one embodiment of the invention, a width of the first evaporator is less than 80% of a width of the first storage area. In the first storage area, usually a refrigerator compartment, a desired temperature distribution can be achieved with a sufficient height of the evaporator; by using the area reduction through an evaporator that is narrower than the rear wall.

Durch die Wahl eines dünneren Kältemittelrohres als üblich, vorzugsweise mit einem Außendurchmesser kleiner oder gleich 5 mm, ist ein längeres Kältemittelrohr als üblich erforderlich, um das Verhältnis von kältemittelseitiger Oberfläche zu luftseitiger Oberfläche im ersten Verdampfer zu erfüllen. Diese vergrößerte Rohrlänge wird dazu genutzt, durch Belegung der Verdampferplatte mit Rohrschleifen Bereiche der Verdampferplatte unterschiedlich zu kühlen.By choosing a thinner refrigerant tube than usual, preferably with an outside diameter less than or equal to 5 mm, a longer refrigerant tube than usual is required in order to meet the ratio of refrigerant-side surface to air-side surface in the first evaporator. This increased pipe length is used to cool areas of the evaporator plate differently by covering the evaporator plate with pipe loops.

Vorzugsweise grenzt eine Oberseite des Verdampfers an eine Decke des ersten Lagerbereichs. Die Decke umfasst die diesem Sinne eine mögliche Rundung in einer Kante zwischen Rückwand und Decke. So kann die bei natürlicher Konvektion wärmste Region des ersten Lagerbereichs intensiv gekühlt werden.Preferably, a top side of the evaporator borders a ceiling of the first storage area. In this sense, the ceiling includes a possible curve in an edge between the back wall and the ceiling. In this way, the warmest region of the first storage area under natural convection can be intensively cooled.

Vorzugsweise ist die Einspritzstelle seitlich des Verdampfers angeordnet mit dem Vorteil einer gut gekühlten obersten Ecke des Verdampfers.The injection point is preferably arranged to the side of the evaporator with the advantage of a well-cooled top corner of the evaporator.

Vorzugsweise weist der Plattenverdampfer eine Einspritzstelle nahe einem oberen Rand auf. Damit wird der Fluss des Kältemittels durch die Gravitation unterstützt.The plate evaporator preferably has an injection point near an upper edge. This means that the flow of the refrigerant is supported by gravity.

Der Einspritzbereich ist bevorzugt geneigt, um dem gerade an dieser Stelle sehr langsamen Kältemittelstrom zusätzlich eine klare Richtung über Gravitation mitaufzuprägen.The injection area is preferably inclined in order to impart a clear direction via gravity to the refrigerant flow, which is very slow at this point.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der gesamte Rohrverlauf von der Einspritzstelle des stromaufwärtigen Verdampfers bis zum Beginn des stromabwärtigen Verdampfers fallend gestaltet, um unbeabsichtigte Kältemittelakkumulation in jeglichen Rohrbereichen zu vermeiden.In a further embodiment of the invention, the entire pipe run is designed to slope from the injection point of the upstream evaporator to the beginning of the downstream evaporator in order to avoid unintentional refrigerant accumulation in any pipe areas.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Rohrführung des ersten Verdampfers in einer Zone in Strömungsrichtung kurz nach der Einspritzstelle dichter umgesetzt als in den darunter liegenden Rohrabschnitten. Mit der größeren Rohrlänge pro Verdampferfläche kurz nach der Einspritzstelle als in den unteren Bereichen des Verdampfers kann eine nahezu homogene Temperaturverteilung auf der Verdampferfläche erreicht werden mit dem weiteren Vorteil einer gleichmäßigen Reifbeladung des Verdampfers.According to a preferred embodiment of the invention, a pipe guide of the first evaporator is implemented more densely in a zone in the flow direction shortly after the injection point than in the pipe sections underneath. With the longer pipe length per evaporator surface shortly after the injection point than in the lower areas of the evaporator, an almost homogeneous temperature distribution on the evaporator surface can be achieved with the further advantage of a uniform frost loading of the evaporator.

Vorteilhaft ist die Rohrführung des Plattenverdampfers unterhalb der Zone stetig weniger dicht umgesetzt ist.The pipe routing of the plate evaporator below the zone is advantageously implemented less densely.

Vorzugsweise ist die Rohrführung des Plattenverdampfers unterhalb der Zone mit stetig abnehmender horizontaler Breite von Rohrmäandern umgesetzt.Preferably, the pipe routing of the plate evaporator is implemented below the zone with constantly decreasing horizontal width of pipe meanders.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Plattenverdampfer eine stetige Rohrneigung in Flussrichtung des Kältemittels nach unten auf. Damit wird der Fluss des Kältemittels durch die Gravitation unterstützt.According to a further embodiment of the invention, the plate evaporator has a constant downward pipe inclination in the flow direction of the refrigerant. This means that the flow of the refrigerant is supported by gravity.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Plattenverdampfer eine stetige Rohrneigung in Flussrichtung des Kältemittels nach unten auf. Vorzugsweise beträgt die Rohrneigung größer als 2°.According to a preferred embodiment of the invention, the plate evaporator has a constant downward pipe inclination in the flow direction of the refrigerant. The pipe inclination is preferably greater than 2°.

Der Plattenverdampfer ist vorzugsweise ein Rollbond-Verdampfer, ein Tube-on-Sheet (TOS) Verdampfer, oder ein Tube-on-Foil (TOF) Verdampfer.The plate evaporator is preferably a roll-bond evaporator, a tube-on-sheet (TOS) evaporator, or a tube-on-foil (TOF) evaporator.

Unterhalb des ersten Lagerbereichs kann eine Lagerschale angeordnet sein, wobei eine Unterkante des Plattenverdampfers mindestens 50 mm oberhalb einer Oberkante der Lagerschale angeordnet ist.A bearing shell can be arranged below the first storage area, with a lower edge of the plate evaporator being arranged at least 50 mm above an upper edge of the bearing shell.

Vorzugsweise ist die Unterkante des Plattenverdampfers höchstens 200 mm oberhalb einer Oberkante der Lagerschale angeordnet.Preferably, the lower edge of the plate evaporator is arranged at most 200 mm above an upper edge of the bearing shell.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Haushaltskältegerät als Kühl-GefrierKombination mit einem Kühllagerbereich und einem Gefrierlagerbereich. Dabei ist der im Kältemittelkreislauf in Strömungsrichtung erste Verdampfer dem Kühllagerbereich und der in Reihe von zweite Verdampfer dem Gefrierlagerbereich zugeordnet.A preferred embodiment of the invention is a household refrigerator as a refrigerator-freezer combination with a cold storage area and a freezer storage area. The first evaporator in the refrigerant circuit in the direction of flow is assigned to the cold storage area and the second evaporator in series is assigned to the freezer storage area.

In diesem Kältegerät fließt bei Betrieb des Kühlfachverdampfers flüssiges Kältemittel schnell durch den stromaufwärtigen Kühlfach-Verdampfer und der Gefrierfach Verdampfer ist gut mit flüssigem Kältemittel gefüllt. Da sich zwischen Kühlfach-Verdampfer und Gefrierfach Verdampfer keine Drosselstelle befindet sind deren Verdampfungsdrücke und Verdampfungstemperaturen ungefähr gleich.In this refrigerator, when the refrigerator compartment evaporator is operating, liquid refrigerant flows quickly through the upstream refrigerator compartment evaporator and the freezer compartment evaporator is well filled with liquid refrigerant. Since there is no throttle point between the refrigerator compartment evaporator and the freezer compartment evaporator, their evaporation pressures and evaporation temperatures are approximately the same.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Kühl-Gefrier-Kombination ist ein sogenannter Bottom Freezer mit einem Kühllagerbereich oben und einem Gefrierlagerbereich darunter. Hier kann vorzugsweise die Verbindung zwischen den Verdampfern mit einem stetigen Gefälle erfolgen, sodass keine Akkumulation von Kältemittel zwischen den Verdampfern stattfindet. Ein Verdampferrohrlayout kann so gewählt werden, dass das Rohrende am Kühlfach Verdampfer auf der gegenüberliegenden Seite zum Verbindungsrohr platziert wird. Damit wird durch die freie Verlegung des Rohres ein Längenausgleich, welche für die Montage in der Fertigung hilfreich ist, ermöglicht.A preferred embodiment of the refrigerator-freezer combination is a so-called bottom freezer with a cold storage area at the top and a freezer storage area below. Here, the connection between the evaporators can preferably be made with a constant gradient, so that no accumulation of refrigerant takes place between the evaporators. An evaporator tube layout can be chosen so that the end of the tube on the refrigerator compartment evaporator is placed on the opposite side to the connecting tube. The free laying of the pipe enables length compensation, which is helpful for assembly in production.

Eine erste Variante eines solchen Kältegeräts enthält den ersten und zweiten Verdampfer in Reihe ohne Einmündung eines Kältemittelrohres dazwischen. Diese Ausgestaltung beschreibt ein Kältegerät, bei dem beide Verdampfer immer gleichzeitig betrieben werden und von derselben Kältemittelmenge durchströmt werden. Diese Bauform vermeidet Verzweigungen und erfordert weniger Ventile im Kältemittelkreislauf.A first variant of such a refrigeration device contains the first and second evaporators in series without a refrigerant pipe opening in between. This embodiment describes a refrigeration device in which both evaporators are always operated at the same time and the same amount of refrigerant flows through it. This design avoids branches and requires fewer valves in the refrigerant circuit.

In diesem Kältegerät kann nur der wärmere der Lagerbereiche mit einem Temperatursensor versehen und geregelt sein. Das Kältegerät ist dann üblicherweise so gestaltet, dass die Soll-Temperatur des kälteren Fachs zur meist geringfügig unterschritten wird. Die Erfindung verbessert in diesem Kältegerät die Füllung des stromabwärtigen Verdampfers mit flüssigem Kältemittel, insbesondere nach einem Verdichter Anlauf. Da beide Verdampfer gleichzeitig betrieben werden und somit eine energetisch vorteilhafte Ausnutzung der gesamten Wärmeübertrager-Oberflächen erreicht wird, erreicht man einen sehr effizienten Betrieb des Gerätes.In this refrigeration device, only the warmer of the storage areas can be provided and controlled with a temperature sensor. The refrigeration device is then usually designed in such a way that the target temperature of the colder compartment is usually slightly below. The invention improves the filling of the downstream evaporator with liquid refrigerant in this refrigeration device, especially after a compressor has started up. Since both evaporators are operated at the same time and thus an energetically advantageous utilization of the entire heat exchanger surfaces is achieved, very efficient operation of the device is achieved.

Eine zweite Variante eines solchen Kältegeräts enthält den ersten und zweiten Verdampfer in Reihe mit einer Einmündung eines Kältemittelrohres dazwischen. Diese Ausgestaltung beschreibt ein Kältegerät, bei dem in einem ersten Kreis beide Verdampfer immer gleichzeitig betrieben werden und von derselben Kältemittelmenge durchströmt werden. In einem zweiten Kreis wird nur der stromabwärtige Verdampfer betrieben.A second variant of such a refrigeration device contains the first and second evaporators in series with an opening of a refrigerant pipe between them. This embodiment describes a refrigeration device in which both evaporators are always operated simultaneously in a first circuit and the same amount of refrigerant flows through them. In a second circuit, only the downstream evaporator is operated.

In diesem Kältegerät können beide Lagerbereiche mit je einem Temperatursensor versehen unabhängig voneinander regelbar sein. Die meiste Zeit werden beide Verdampfer in Serie betrieben, jedoch kann hin und wieder der Verdampfer des kälteren Lagerbereichs alleine betrieben werden, um dessen Solltemperatur genau einzuhalten. Damit kann eine weiter verbesserte Energieeffizienz erreicht werden, da auch das kältere Fach immer mit seiner Soll-Temperatur betrieben wird..In this refrigeration device, both storage areas, each equipped with a temperature sensor, can be controlled independently of one another. Most of the time, both evaporators are operated in series, but occasionally the evaporator in the colder storage area can be operated alone in order to precisely maintain its target temperature. This means that further improved energy efficiency can be achieved, as the colder compartment is always operated at its target temperature.

Bei einem Betrieb beider Verdampfer in Serie kann mit Lüftern in einem oder beiden Lagerbereichen bzw. an einem oder beiden Verdampfern eine Abstimmung der Lagerbereiche bezüglich ihrer Soll-Temperaturen in einem geringen Umfang geändert werden.When both evaporators are operated in series, fans in one or both storage areas or on one or both evaporators can be used to change the coordination of the storage areas with regard to their target temperatures to a small extent.

Eine weitere Ausgestaltung der ersten Variante des Kältegeräts weist einen Lüfter am Verdampfer des stromaufwärtigen Fachs auf, und eine Steuerung, die bei niedrigen Umgebungstemperaturen dessen Lüfter Drehzahl absenkt und/oder bei hohen Umgebungstemperaturen dessen Lüfter Drehzahl anhebt.A further embodiment of the first variant of the refrigeration device has a fan on the evaporator of the upstream compartment, and a control that lowers its fan speed at low ambient temperatures and/or increases its fan speed at high ambient temperatures.

Eine andere Ausgestaltung der ersten Variante des Kältegeräts weist einen Lüfter am Verdampfer des stromabwärtigen Fachs auf, und eine Steuerung, die dessen Lüfter Drehzahl steuert. Damit wird ein Regelbereich erweitert, in dem die Soll-Temperaturen beider Lagerbereiche gleichzeitig im seriellen Betrieb der Verdampfer eingehalten werden können.Another embodiment of the first variant of the refrigeration device has a fan on the evaporator of the downstream compartment and a controller that controls the fan speed. This expands a control range in which the target temperatures of both storage areas can be maintained simultaneously in serial operation of the evaporators.

Das Haushaltskältegerät kann im ersten Lagerbereich einen unteren Teillagerbereich mit Lagerschalen aufweisen. Der untere Lagerbereich samt den Schalen wird durch den ersten Verdampfer im oberen Teillagerbereich mit gekühlt, Das Haushaltskältegerät kann vorteilhaft so gestaltet sein, dass an der Rückwand vor dem Verdampfer eine Kaltluftströmung entsteht, die entlang der Rückwandzu den Lagerschalen strömt.The household refrigeration appliance can have a lower partial storage area with bearing shells in the first storage area. The lower storage area including the shells is cooled by the first evaporator in the upper partial storage area. The household refrigerator can advantageously be designed in such a way that a cold air flow is created on the rear wall in front of the evaporator, which flows along the rear wall to the storage shells.

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 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
Fig. 2
eine schematische Darstellung der Anordnung von Verdampfern eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts; und
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines Plattenverdampfers eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the attached figures. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of a household refrigeration device according to the invention;
Fig. 2
a schematic representation of the arrangement of evaporators of a household refrigerator according to the invention; and
Fig. 3
a schematic representation of a plate evaporator of a household refrigerator according to the invention.

In den verschiedenen Ausführungsformen werden funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, ähnliche Elemente mit gestrichenen Bezugsziffern.In the various embodiments, functionally identical elements are designated with the same reference numbers, similar elements with primed reference numbers.

In Fig. 1 ist ein Haushaltskältegerät 10 als eine Kühl- und Gefrierkombination gezeigt, deren wärmeisolierendes Gehäuse 11 zwei durch eine wärmeisolierende Zwischenwand 12 thermisch voneinander getrennte, vertikal übereinander angeordnete und mit separaten Türen 13 und 14 verschließbare erste und zweite Lagerbereiche 15, 16 aufweist. Dabei ist der höherliegende, mit der Tür 13 verschließbare erste Lagerbereich 15 als Kühlfach ausgebildet, welches mit in vertikalen Abständen übereinander angeordneten, zum Abstellen von Kühlgut dienenden Etageren 17 ausgestattet ist.In Fig. 1 a household refrigeration appliance 10 is shown as a refrigerator and freezer combination, the heat-insulating housing 11 of which has two first and second storage areas 15, 16 which are thermally separated from one another by a heat-insulating partition 12 and are arranged vertically one above the other and can be closed with separate doors 13 and 14. The higher-lying first storage area 15, which can be closed with the door 13, is designed as a refrigerator compartment, which is equipped with tiers 17 arranged vertically one above the other and used to store refrigerated goods.

Der andere unterhalb dem Kühlfach angeordnete, von diesem durch die wärmeisolierende Zwischenwand 12 getrennte zweite Lagerbereich 16 ist als Gefrierfach ausgebildet, welches zur Aufnahme von Gefriergut schubladenartig ausziehbare Gefriergutbehälter 18 aufweist.The other second storage area 16, which is arranged below the refrigerator compartment and is separated from it by the heat-insulating partition 12, is designed as a freezer compartment, which has frozen food containers 18 that can be pulled out like drawers to accommodate frozen goods.

Sowohl das Kühlfach als auch das Gefrierfach ist zur Aufrechterhaltung seiner bestimmungsgemäßen Lagerbereichs Temperatur mit Verdampfern ausgestattet, von denen der Verdampfer 20 des ersten Lagerbereichs 15 als Plattenverdampfer an einer Rückwand 19 des ersten Lagerbereichs 15 angedeutet ist. Die Verdampfer sind in einem nicht gezeigten Kältekreis eingebunden, innerhalb welchem ein die Verdampfer mit flüssigem Kältemittel versorgender Verdichter angeordnet ist.Both the refrigerator compartment and the freezer compartment are equipped with evaporators to maintain their intended storage area temperature, of which the evaporator 20 of the first storage area 15 is indicated as a plate evaporator on a rear wall 19 of the first storage area 15. The evaporators are integrated into a refrigeration circuit, not shown, within which a compressor supplying the evaporators with liquid refrigerant is arranged.

Der erste Lagerbereich 15 weist einen oberen Teillagerbereich 28, in dem das Haushaltskältegerät 10 nicht mit Lagerschalen ausgestattet ist, und einen unteren Teillagerbereich 29, in dem Lagerschalen 21 angeordnet sind, auf, Die Lagerschalen 21 sind durch eine Abdeckung 22 geschlossen. Der Abstand 23 von der Abdeckung 22 zur Unterkante des Verdampfers 20 beträgt zwischen 50 und 200 mm.The first storage area 15 has an upper partial storage area 28, in which the household refrigerator 10 is not equipped with bearing shells, and a lower partial storage area 29, in which bearing shells 21 are arranged. The bearing shells 21 are closed by a cover 22. The distance 23 from the cover 22 to the lower edge of the evaporator 20 is between 50 and 200 mm.

Die Breite 24 des Verdampfers 20 ist kleiner als 80 % der Breite 25 der Rückwand 19 des ersten Lagerbereichs 15.The width 24 of the evaporator 20 is less than 80% of the width 25 of the rear wall 19 of the first storage area 15.

Die Verdampferplatte 27 des ersten Verdampfers 20 ist mit ihrer luftseitigen Oberfläche dem ersten Lagerbereich zugewandt, um die Luft des ersten Lagerbereichs zu kühlen. Die luftseitige Oberfläche der Verdampferplatte 27 bzw. des ersten Verdampfers 20 beträgt kleiner als 60 % der Fläche der Rückwand 19 des ersten Lagerbereichs 15.The evaporator plate 27 of the first evaporator 20 faces the first storage area with its air-side surface in order to cool the air of the first storage area. The air-side surface of the evaporator plate 27 or the first evaporator 20 is less than 60% of the area of the rear wall 19 of the first storage area 15.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von erstem Verdampfern 20' und zweitem Verdampfer 30 des Haushaltskältegeräts 10 aus Fig. 1. Fig. 2 shows an arrangement of first evaporators 20 ' and second evaporator 30 of the household refrigerator 10 Fig. 1 .

Der erste Verdampfer 20' ist ausgeführt als Tube-on-Sheet (TOS) Verdampfer mit einem Kältemittelrohr 31 auf einer Verdampferplatte 27'. Die Verdampferplatte 20' ist an einer Rückwand 19' des ersten Lagerbereichs 15 angeordnet, wobei die Breite 24' der Verdampferplatte 27' kleiner als 80 % der Breite 25' der Rückwand 19' beträgt.The first evaporator 20' is designed as a tube-on-sheet (TOS) evaporator with a refrigerant tube 31 on an evaporator plate 27'. The evaporator plate 20' is arranged on a rear wall 19' of the first storage area 15, the width 24' of the evaporator plate 27' being less than 80% of the width 25' of the rear wall 19'.

Der Verdampfer 20' kann hinter einer Wand eines Innenbehälters angeordnet sein mit dem Kältemittelrohr aus der von den Innenbehälter abgewandten Seite.The evaporator 20' can be arranged behind a wall of an inner container with the refrigerant pipe on the side facing away from the inner container.

Eine Einspritzstelle 34 ist seitlich außerhalb der oberen rechten Ecke der Verdampferplatte 27' angeordnet. Das Kältemittelrohr 31 ragt an der oberen rechten Ecke der Verdampferplatte 27' über die Verdampferplatte hinaus Die Rohrführung auf der Verdampferplatte wird in einer Zone 33 kurz nach einer Einspritzstelle 34 dichter umgesetzt als in den nachfolgenden Rohrabschnitten.An injection point 34 is arranged laterally outside the upper right corner of the evaporator plate 27 '. The refrigerant pipe 31 protrudes beyond the evaporator plate at the upper right corner of the evaporator plate 27 '. The pipe routing on the evaporator plate is implemented more densely in a zone 33 shortly after an injection point 34 than in the subsequent pipe sections.

Dabei wird eine stetige Rohrneigung des Kältemittelrohrs 31 nach unten beibehalten, um in diesem Rohrabschnitt Akkumulation von Kältemittel durch Gravitation zu vermeiden. Durch das stetig fallende Rohrverlaufsdesign wird die Verschachtelung von Rohrmäander generell vermieden. Dadurch ergibt sich bezüglich Herstellung ein relativ einfacher Rohrverlauf.A constant downward inclination of the refrigerant pipe 31 is maintained in order to avoid accumulation of refrigerant due to gravity in this pipe section. The constantly falling pipe run design generally avoids the nesting of pipe meanders. This results in a relatively simple pipe route in terms of production.

Bei dem Kältemittelrohr 31 schließt an dem Verdampfer Austritt 36 ein Verbindungabschnitt 37 zu dem zweiten Verdampfer 30 an, der mit einer stetigen Neigung verläuft. Dass Kältemittelrohr 31 kann in dem Abschnitt auf der Verdampferplatte 27' einen anderen Durchmesser als in dem Verbindungabschnitt 37 aufweisen.In the case of the refrigerant pipe 31, the evaporator outlet 36 is connected by a connecting section 37 to the second evaporator 30, which runs with a constant inclination. The refrigerant pipe 31 can have a different diameter in the section on the evaporator plate 27 'than in the connecting section 37.

Der Verdampfer 30 kann ein Lamellenverdampfer oder ein Wickelverdampfer sein.The evaporator 30 can be a finned evaporator or a coil evaporator.

Eine erste Kapillare 38 verläuft in einem Isoliermaterial zu der Einspritzstelle 34.A first capillary 38 runs in an insulating material to the injection point 34.

In Fig. 2 ist eine optionale zweite Kapillare 39 eingezeichnet, die in das Kältemittelrohr 31 bei Einmündung 32 einmündet und am Eingang des zweiten Verdampfers 30 in dem Kältemittelrohr 31 eine Einspritzstelle 40 bildet. Die optionale zweite Kapillare 39 ermöglicht ein Zwei-Kreis-Kältegerät mit einer sogenannten Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den stromabwärtigen Verdampfer.In Fig. 2 an optional second capillary 39 is shown, which opens into the refrigerant pipe 31 at the junction 32 and forms an injection point 40 in the refrigerant pipe 31 at the inlet of the second evaporator 30. The optional second capillary 39 enables a two-circuit refrigeration device with a so-called intermediate injection of refrigerant into the downstream evaporator.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des ersten Verdampfers 20" mit mehreren voneinander unabhängigen Änderungen gegenüber dem ersten Verdampfer 20' aus Fig. 2. Fig. 3 shows a further embodiment of the first evaporator 20" with several independent changes compared to the first evaporator 20' Fig. 2 .

Die Einspritzstelle 34' des Kältemittelrohres 31' ist nun nicht mehr seitlich, sondern oberhalb der Verdampferplatte 27".The injection point 34' of the refrigerant pipe 31' is now no longer on the side, but above the evaporator plate 27".

Unterhalb der Zone 33' ist die Rohrführung nun stetig weniger dicht umgesetzt. Einerseits nimmt die horizontale Breite der Rohrmäander anderer stetig ab. Andererseits werden die Rohrmäander in vertikaler Richtung auseinander gezogen, so das ihr vertikaler Abstand zunehmend größer wird.Below zone 33' the pipe routing is now increasingly less dense. On the one hand, the horizontal width of other pipe meanders is constantly decreasing. On the other hand, the tube meanders are pulled apart in the vertical direction, so that their vertical distance becomes increasingly larger.

Der erste Verdampfers 20" hat eine sich nach unten verjüngende Verdampferplatte 27".The first evaporator 20" has an evaporator plate 27" which tapers downwards.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

1010
HaushaltskältegerätHousehold refrigeration device
1111
GehäuseHousing
1212
Zwischenwandpartition wall
13, 1413, 14
Türdoor
1515
erster Lagerbereichfirst storage area
1616
zweiter Lagerbereichsecond storage area
1717
EtagereCake stand
1818
GefriergutbehälterFrozen food container
19, 19'19, 19'
RückwandBack wall
20, 20', 20"20, 20', 20"
erster Verdampferfirst evaporator
2121
Lagerschalebearing shell
2222
Abdeckungcover
2323
AbstandDistance
24, 24', 2524, 24', 25
BreiteWidth
27, 27'27, 27'
Verdampferplatteevaporator plate
2828
oberer Teillagerbereichupper partial storage area
2929
unterer Teillagerbereichlower partial storage area
3030
zweiter Verdampfersecond evaporator
31, 31'31, 31'
KältemittelrohrRefrigerant pipe
3232
Einmündungconfluence
33, 33'33, 33'
Zone Zone
34, 34'34, 34'
Einspritzstelleinjection point
3636
Verdampfer AustrittEvaporator outlet
3737
Verbindungabschnittconnection section
3838
erste Kapillarefirst capillary
3939
zweite Kapillaresecond capillary
4040
Einspritzstelleinjection point

Claims (15)

Haushaltskältegerät (10) mit einem ersten Lagerbereich (15) mit einer ersten SollTemperatur und einem zweiten Lagerbereich (16) mit einer zweiten SollTemperatur, die niedriger ist als die erste Soll-Temperatur, einem Kältemittelkreis, der einen ersten Verdampfer (20, 20', 20") zum Kühlen des ersten Lagerbereichs und einen zweiten Verdampfer (30) zum Kühlen des zweiten Lagerbereichs umfasst, wobei der zweite Verdampfer (30) dem ersten Verdampfer (20, 20', 20") in dem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist, wobei der erste Verdampfer (20, 20', 20') eine kältemittelseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit im Kältemittelkreis zirkulierendem Kältemittel und eine luftseitige Oberfläche für den Wärmeaustausch mit dem ersten Lagerbereich (15) aufweist, und wobei das Verhältnis von kältemittelseitiger Oberfläche zu luftseitiger Oberfläche beim ersten Verdampfer (20, 20', 20") im Bereich 0,12 bis 0,25 liegt, wobei der erste Verdampfer (20, 20', 20") ein Plattenverdampfer an einer Rückwand (19) des ersten Lagerbereichs (15) ist und ein Kältemittelrohr (31) mit einem Rohrquerschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerbereich (15) einen oberen Teillagerbereich (28) aufweist, in dem das Haushaltskältegerät (10) nicht mit Lagerschalen ausgestattet ist, wobei die luftseitige Oberfläche des ersten Verdampfers (20, 20', 20") kleiner als 75 % der auf der Rückwand (19) des oberen Teillagerbereichs (28) verfügbaren Fläche beträgt, und der Rohrquerschnitt des Kältemittelrohrs kleiner als 18 mm2 beträgt. Household refrigeration device (10) with a first storage area (15) with a first target temperature and a second storage area (16) with a second target temperature that is lower than the first target temperature, a refrigerant circuit comprising a first evaporator (20, 20', 20") for cooling the first storage area and a second evaporator (30) for cooling the second storage area, wherein the second evaporator (30) corresponds to the first evaporator (20, 20' , 20") is connected in series in the refrigerant circuit, wherein the first evaporator (20, 20', 20') has a refrigerant-side surface for heat exchange with refrigerant circulating in the refrigerant circuit and an air-side surface for heat exchange with the first storage area (15), and wherein the ratio of refrigerant-side surface to air-side surface for the first evaporator (20, 20', 20") is in the range 0.12 to 0.25, the first evaporator (20, 20', 20") being a plate evaporator on a rear wall (19) of the first storage area (15) is and has a refrigerant pipe (31) with a pipe cross section, characterized in that the first storage area (15) has an upper partial storage area (28) in which the household refrigerator (10) is not equipped with bearing shells, wherein the air-side surface of the first evaporator (20, 20', 20") is less than 75% of the area available on the rear wall (19) of the upper partial storage area (28), and the pipe cross section of the refrigerant pipe is less than 18 mm 2 . Haushaltskältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (24) des ersten Verdampfers (20, 20', 20") kleiner als 80% einer Breite (25) des ersten Lagerbereichs (15) ist.Household refrigeration appliance according to claim 1, characterized in that a width (24) of the first evaporator (20, 20', 20") is smaller than 80% of a width (25) of the first storage area (15). Haushaltskältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittelrohr (31) des ersten Verdampfers (20, 20', 20") einen Außendurchmesser kleiner oder gleich 5 mm aufweist.Household refrigeration appliance according to claim 1 or 2, characterized in that the refrigerant pipe (31) of the first evaporator (20, 20', 20") has an outer diameter less than or equal to 5 mm. Haushaltskältegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite des ersten Verdampfers (20, 20', 20") eine Decke des ersten Lagerbereichs (15) grenzt.Household refrigeration appliance according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an upper side of the first evaporator (20, 20', 20") borders a ceiling of the first storage area (15). Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspritzstelle (34') des ersten Verdampfers seitlich des ersten Verdampfers (20, 20', 20") angeordnet ist.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that an injection point (34') of the first evaporator is arranged to the side of the first evaporator (20, 20', 20"). Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der erste Verdampfer (20, 20', 20") eine Einspritzstelle (34, 34') nahe einem oberen Rand aufweist.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the first evaporator (20, 20', 20") has an injection point (34, 34') near an upper edge. Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohrführung des ersten Verdampfers (20, 20', 20") in einer Zone (33) kurz nach der Einspritzstelle (34, 34') dichter umgesetzt ist als in den darunter liegenden Rohrabschnitten.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that a pipe guide of the first evaporator (20, 20', 20") is implemented more densely in a zone (33) shortly after the injection point (34, 34') than in the pipe sections underneath . Haushaltskältegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Kältemittelrohrs (31) des ersten Verdampfers (20, 20', 20") unterhalb der Zone (33) mit stetig abnehmender Breite von Rohrmäandern umgesetzt ist.Household refrigeration appliance according to claim 7, characterized in that the guidance of the refrigerant tube (31) of the first evaporator (20, 20', 20") is implemented below the zone (33) with constantly decreasing width of tube meanders. Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (20, 20', 20") eine stetige Rohrneigung in Flussrichtung des Kältemittels nach unten aufweist.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the first evaporator (20, 20', 20") has a constant downward pipe inclination in the flow direction of the refrigerant. Haushaltskältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrneigung größer als 2° beträgt.Household refrigeration device according to claim 9, characterized in that the pipe inclination is greater than 2°. Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des ersten Lagerbereichs eine Lagerschale angeordnet ist und eine Unterkante des ersten Verdampfers (20, 20', 20") mindestens 50 mm oberhalb einer Oberkante der Lagerschale angeordnet ist.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that a bearing shell is arranged below the first storage area and a lower edge of the first evaporator (20, 20 ', 20") is arranged at least 50 mm above an upper edge of the bearing shell. Haushaltskältegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante des ersten Verdampfers (20, 20', 20") höchstens 200 mm oberhalb einer Oberkante der Lagerschale angeordnet ist.Household refrigeration appliance according to claim 11, characterized in that the lower edge of the first evaporator (20, 20', 20") is arranged at most 200 mm above an upper edge of the bearing shell. Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der erste Lagerbereich (15) oder der zweite Lagerbereich (16) einen Drehzahl regelbaren Lüfter aufweist.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the first storage area (15) or the second storage area (16) has a speed-adjustable fan. Haushaltskältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verdampfer (30) dem ersten Verdampfer (20, 20', 20") in dem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist ohne Einmündung eines Kältemittelrohres dazwischen.Household refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the second evaporator (30) is connected in series after the first evaporator (20, 20', 20") in the refrigerant circuit without a refrigerant pipe opening in between. Haushaltskältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verdampfer (30) dem ersten Verdampfers (20, 20', 20") in dem Kältemittelkreis in Reihe nachgeschaltet ist mit einer Einmündung (32) eines Kältemittelrohres (31) dazwischen.Household refrigeration appliance according to one of claims 1 to 13, characterized in that the second evaporator (30) is connected in series after the first evaporator (20, 20', 20") in the refrigerant circuit with an opening (32) of a refrigerant pipe (31) in between .
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