WO2012136610A2 - Kältemaschine und fertigungsverfahren dafür - Google Patents

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WO2012136610A2
WO2012136610A2 PCT/EP2012/055924 EP2012055924W WO2012136610A2 WO 2012136610 A2 WO2012136610 A2 WO 2012136610A2 EP 2012055924 W EP2012055924 W EP 2012055924W WO 2012136610 A2 WO2012136610 A2 WO 2012136610A2
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Roland Bender
Stefan Holzer
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
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    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0413—Refrigeration circuit bypassing means for filters or driers

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator for use in a
  • Refrigerating appliance in particular a household refrigerator, and a method for producing such a refrigerator.
  • a chiller for household refrigerators or freezers conventionally includes a compressor and a restrictor connected in a circuit via a high pressure branch and a low pressure branch.
  • the high-pressure line branch comprises a heat exchanger, generally referred to as a condenser, which releases heat from the adiabatically heated refrigerant in the compressor to the environment.
  • a second heat exchanger, referred to as an evaporator, is arranged in the low-pressure line branch, via which it adiabatically cools at the throttle point
  • the refrigerant circuit is generally hermetically sealed, so that no moisture can penetrate into the refrigerant from outside during operation. The task of the dryer is therefore limited to the moisture to bind, which inevitably gets into the chiller during assembly.
  • the compressor normally operates intermittently.
  • the object of the invention is therefore to provide a refrigerating machine and a method for their production, which allow refrigeration with improved efficiency.
  • the object is achieved, on the one hand, by arranging two branching points on one of the two line branches in a refrigerating machine for a refrigerating appliance, in particular a household refrigerating appliance, with a compressor and a throttle point, which are connected in a circle via a high-pressure line branch and a low-pressure line branch are.
  • a dryer may be mounted or at least temporarily mounted during manufacture of the refrigerator.
  • the branch points are preferably both
  • the two branch points are preferably located on each branch between the heat exchanger and the throttle point, so that the refrigerant - after cooling in the condenser or before heating in the evaporator - at least partially in the liquid state pass through the dryer and moisture contained in it can be effectively intercepted ,
  • the branching points are attached to the high-pressure branch, because in this way the moisture from the circulated refrigerant still reaches the high pressure before it reaches the high pressure
  • Throttle can be intercepted.
  • a dryer shunted by the two branching points can remain permanently on the chiller, even if it is no longer needed after the originally contained moisture has been trapped to operate the chiller.
  • at least one piece of pipe connecting the dryer to one of the branching points may be disconnected.
  • pipe sections are clamped between the dryer and both branching points to not only suppress the circulation through the dryer, but also to prevent liquid refrigerant from being forced into the dryer by the pressure increase in the high-pressure branch when the compressor is turned on Refrigerant is coming.
  • the chiller is started up, the
  • a connecting the branch points section of the refrigerant circuit may have a higher flow resistance than the dryer.
  • a major portion of the refrigerant is passed over the dryer, as long as it is not yet cut off from the circulation of the refrigerant.
  • the flow resistance of the connecting portion does not affect the efficiency of the refrigerator, especially when it is small compared to the
  • Throttle is. If the connecting portion is upstream of the throttle, it may contribute to its flow resistance. If the pipe sections that connect the dryer with the branching points, can be sealed tight, preferably by the clamping itself, then the dryer can be removed after the task, so that in the finished refrigerator the otherwise occupied by the dryer space is used elsewhere.
  • a switching valve for selectively enabling and disabling the
  • Refrigerant flow may be provided on a branch points connecting portion of the line branch. If, as mentioned above, the branch points are each arranged between the heat exchanger of the relevant line branch and the throttle point, then the switching valve can be used after disconnecting the dryer from the refrigerant circulation to a pressure equalization between condenser and in standstill phases of the compressor To prevent evaporators. This measure also improves the efficiency of the refrigerator, since liquid refrigerant from the evaporator is not through from the
  • the switching valve may in particular be a shut-off valve arranged on the connecting section; Also considered is a directional valve, which is one of the
  • Branching points of the refrigerant circuit forms.
  • the connecting portion no longer needs to have high flow resistance to force refrigerant through the dryer.
  • the flow resistance of the connecting portion is smaller than that of the dryer to the pressure drop of the refrigerant and thus the onset of the cooling effect on those areas of the refrigerator to
  • the volume of the connecting portion should be smaller than that of the dryer, so that when the compressor is turned off in the connecting portion, liquid refrigerant can not be left behind to any appreciable extent.
  • the object is further achieved by a manufacturing method for a refrigerating machine, with the steps:
  • Fig. 1 is a block diagram of a refrigerator according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 exemplifies the evolution of temperature over time on
  • Fig. 3 is an analogous to Fig. 1 representation of a refrigerator according to a second
  • Fig. 4 is an enlarged detail of a refrigerator according to a third
  • FIG. 5 shows a representation analogous to FIG. 4 according to a fourth embodiment
  • FIG. 6 shows a representation analogous to FIG. 4 according to a fifth embodiment of FIG
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigerator according to the invention.
  • Chiller comprises in a conventional manner a compressor 1, a throttle point, here in the form of a capillary 2, and high-pressure or low-pressure line branches 3, 4, which extend from the compressor 1 to the throttle point and back.
  • high-pressure Line branch 3 is a condenser 5, in the low-pressure line branch 4, an evaporator 6 inserted.
  • a downstream end of the capillary 2 may be directly in the
  • Closure of the capillary 2 can be excluded by freezing moisture depends on the distribution of the refrigerant flow to the pipe section 10 and the dryer 13 from. The larger the proportion of the current passing through the dryer 13, the shorter the time required for drying. But it is obvious that one
  • the pipe sections 11, 12 are closed, for example by simple flattening with the aid of pliers or the like. While it is desirable for seals 14, 15 formed in this manner to be hermetically sealed at the two lengths of tubing 11, 12, this is not essential to achieving the objects of the present invention. It suffices that the shutters 14, 15 reduce the flow of the refrigerant through the dryer 13 to a small fraction of the flow through the pipe section 10, and that, for example by attaching the dryer 13 above the pipe section 10 or one of the branching points 8, 9 out first rising course of the pipe sections 1 1, 12, liquid refrigerant is kept away from the dryer 13.
  • the temperature at the condenser 5 changes in the course of time t in a first and second operating phase of the compressor 1.
  • the temperature T5 initially increases steeply due to the supply of adiabatically compressed refrigerant to the condenser 5 and finally converges to a saturation value T5m.
  • a corresponding increase in temperature is observed a little later and in a somewhat attenuated form on the dryer 13 through which the refrigerant flows following the condenser 5, as shown by a curve T13 in FIG.
  • the dryer 13 is filled at the time t1 with liquid refrigerant, the evaporation after switching off the compressor 1 first, as initially explained for a conventional chiller, leading to a cooling significantly below the room temperature TO. Only when to
  • the compressor 1 After making the closures 14, 15, the compressor 1 is turned on again at the time t3.
  • the refrigerant does not or, in the case of residual leaks of the shutters 14, 15 at most in a negligible amount and in the gaseous state reaches the dryer 13, this is neither in the operating time of the compressor from t3 to t4
  • the chiller achieves a high level of efficiency.
  • FIG. 1 An embodiment with only one such closure 14 is shown in FIG. The closure 15 of the downstream pipe section 12 is missing here, and the
  • Downstream branch point 9 is designed as a jet pump 16
  • Suction connection is connected to the dryer 13.
  • the jet pump 16 favors the flow of the refrigerant through the dryer 13. After the shutter 14 is formed, the jet pump 16 keeps the dryer 13 at a lower pressure than that in the dryer 13 as long as the compressor 1 is operating
  • Line section 7 prevailing and prevents so that liquid refrigerant enters the dryer 13 or condenses existing refrigerant therein.
  • An increasing course of the pipe section 11 from the branching point 8 to the dryer 13 also counteracts the advance of liquid refrigerant through the pipe section 1 1, if the closure 14 is not hermetically sealed.
  • Fig. 4 shows of a third embodiment of a refrigerator according to the invention only the line section 7 and its immediate vicinity. Parts of the refrigerator not shown in FIG. 4 are identical to those of the embodiments of FIGS. 1 and 3, respectively.
  • a shut-off valve 17 is inserted in the pipe section 10.
  • the shut-off valve 17 is closed to direct the refrigerant through the dryer 13. After this has fulfilled its task and is separated by the closures 14, 15 from the line section 7, the shut-off valve 17 is suitably coupled to the operation of the compressor 1.
  • the shut-off valve 17 is open in order not to hinder the flow of refrigerant.
  • shut-off valve 17 closes the shut-off valve 17 to prevent pressure equalization between the condenser 5 and evaporator 6 during the stoppage of the compressor 1 or at least to delay as long as required so that no liquid refrigerant from the evaporator 6 is displaced by flowing from the condenser 5, with decreasing pressure difference only incomplete cooled refrigerant.
  • shut-off valve 17 is replaced by a directional control valve 18, which at the same time one of the two branch points, here the upstream
  • the switching position shown in Fig. 5 occupies the directional control valve 18 in the regular cooling operation with the compressor 1 running.
  • the refrigerant can flow freely through the pipe section 10, and the dryer 13 is cut off from the refrigerant flow on the one hand by the directional control valve 18, on the other hand by the closure 15.
  • the directional control valve 18 connects the dryer 13 with the condenser 5 and blocks the way over the pipe section 10.
  • This second switching position is taken during the first operation of the compressor 1, before the closure 15, for drying the refrigerant; in the regular cooling operation it serves as the closed position of the shut-off valve 17 in the embodiment of FIG. 4, the maintenance of a pressure difference between the condenser 5 and evaporator 6 when switched off
  • the 3/2 way valve 18 is replaced by a 4/3-way valve 19.
  • the directional control valve 19 is shown in a first switching position, in which it allows the refrigerant to pass from the condenser 5 to the evaporator 6. This switching position is active when the compressor 1 is running in regular cooling mode. From this first switching position, the directional control valve 19 is selectively switchable to a second or a third switching position. In the second switching position, the refrigerant flow is passed through the dryer 13; This switching position is activated only when first switching on the compressor 1. Thus, the directional control valve 19 takes over the function of both
  • Branching points 8, 9. In the third switching position, the directional control valve 19 blocks the line section 7 to prevent or delay the pressure equalization between condenser 5 and evaporator 6 in the regular cooling operation with the compressor 1 switched off.
  • the directional control valve 19 keeps the dryer 13 separated from the refrigerant flow in its first and third switching positions, it is not necessary to apply closures to the pipe sections 11 or 12 after the first operation of the compressor 1.
  • the Chiller or a household refrigeration appliance using the chiller can thus be completely assembled before the first operation of the compressor 1; a subsequent access to the separation of the dryer 13 after the operation of the compressor 1 is not required.

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Abstract

Bei einer Kältemaschine für ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter (1) und einer Drosselstelle (2), die über einen Hochdruck-Leitungszweig (3) und einen Niederdruck-Leitungszweig (4) im Kreis verbunden sind, sind in einem der beiden Leitungszweige (3; 4) zwei Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) zum Anschließen eines Trockners (13) angeordnet.

Description

Kältemaschine und Fertigungsverfahren dafür
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemaschine zur Verwendung in einem
Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, sowie ein Verfahren zur Fertigung einer solchen Kältemaschine.
Eine Kältemaschine für Haushaltskühl- oder -gefriergeräte umfasst herkömmlicherweise einen Verdichter und eine Drosselstelle, die über einen Hochdruck-Leitungszweig und einen Niederdruck-Leitungszweig im Kreis verbunden sind. Der Hochdruck-Leitungszweig umfasst einen allgemein als Verflüssiger bezeichneten Wärmetauscher, der Wärme des im Verdichter adiabatisch erwärmten Kältemittels an die Umgebung abgibt. Ein als Verdampfer bezeichneter zweiter Wärmetauscher ist im Niederdruck-Leitungszweig angeordnet, über diesen nimmt das an der Drosselstelle adiabatisch abgekühlte
Kältemittel Wärme aus einem Kühlfach des Kältegerätes auf. Wenn das Kältemittel Feuchtigkeit enthält, kann diese im Betrieb an der Drosselstelle ausfrieren und diese verstopfen. Um dies zu verhindern, ist allgemein üblich und z.B. in US 5 419 144 beschrieben, eine Kältemaschine mit einem Trockner auszustatten, der Feuchtigkeit aus dem hindurchströmenden Kältemittel absorbiert. Bei Haushaltskältegeräten ist der Kältemittelkreislauf im Allgemeinen hermetisch dicht, so dass im Betrieb keine Feuchtigkeit von außen in das Kältemittel eindringen kann. Die Aufgabe des Trockners beschränkt sich daher darauf, die Feuchtigkeit zu binden, die beim Zusammenbau unvermeidlicherweise in die Kältemaschine hinein gelangt. Um eine Lagerkammer des Kältegerätes auf einer Solltemperatur zu halten, arbeitet der Verdichter normalerweise intermittierend. Wenn zum Zeitpunkt des Abschaltens des Verdichters flüssiges Kältemittel im Trockner enthalten ist, dann verdunstet dieses während des anschließenden Stillstands des Verdichters. Dadurch wird der Trockner gekühlt, aber diese Kühlwirkung kommt nicht der Lagerkammer zugute, sondern die zum Verflüssigen dieses Kältemittels aufgewandte Energie geht ungenutzt verloren. Daher beeinträchtigt beim Abschalten des Verdichters im Trockner zurückbleibendes Kältemittel den Wrkungsgrad des Kältegerätes. Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Kältemaschine und eine Verfahren zu deren Fertigung zu schaffen, die eine Kälteerzeugung mit verbessertem Wirkungsgrad ermöglichen. Die Aufgabe wird zum einen gelöst, indem bei einer Kältemaschine für ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter und einer Drosselstelle, die über einen Hochdruck-Leitungszweig und einen Niederdruck-Leitungszweig im Kreis verbunden sind, an einem der beiden Leitungszweige zwei Verzweigungsstellen angeordnet sind. An diesen zwei Verzweigungsstellen kann ein Trockner angebracht sein oder zumindest während der Fertigung der Kältemaschine zeitweilig angebracht gewesen sein.
Wenn besagter Leitungszweig wie oben erläutert in an sich üblicher Weise einen
Wärmetauscher aufweist, sind die Verzweigungsstellen vorzugsweise beide
stromaufwärts vom Wärmetauscher oder beide stromabwärts vom Wärmetauscher angeordnet, damit, wenn bzw. solange ein Trockner an den Verzweigungsstellen angeschlossen ist, das Kältemittel den Wärmetauscher nicht umgehen kann, indem es in den Weg über den Trockner nimmt. Vorzugsweise befinden sich die zwei Verzweigungsstellen an jedem Zweig vorzugsweise zwischen dessen Wärmetauscher und der Drosselstelle, so dass das Kältemittel - nach Abkühlen im Verflüssiger bzw. vor Erwärmen im Verdampfer - wenigstens teilweise in flüssigem Zustand den Trockner passieren und in ihm enthaltene Feuchtigkeit wirksam abgefangen werden kann.
Bevorzugt ist ferner eine Anbringung der Verzweigungsstellen am Hockdruckzweig, weil so die Feuchtigkeit aus dem umgewälzten Kältemittel noch vor Erreichen der
Drosselstelle abgefangen werden kann. Ein über die zwei Verzweigungsstellen nebengeschlossener Trockner kann dauerhaft an der Kältemaschine verbleiben, auch wenn er nach Abfangen der ursprünglich enthaltenen Feuchtigkeit für den Betrieb der Kältemaschine nicht mehr benötigt wird. Um den Trockner von der Zirkulation des Kältemittels abzuschneiden, nachdem er seine Aufgabe erfüllt hat, kann wenigstens ein Rohrstück, das den Trockner mit einer der Verzweigungsstellen verbindet, abgeklemmt sein.
Vorzugsweise sind Rohrstücke zwischen dem Trockner und beiden Verzweigungsstellen abgeklemmt, um nicht nur die Zirkulation durch den Trockner zu unterdrücken, sondern auch zu verhindern, dass durch den Druckanstieg im Hochdruckzweig beim Anschalten des Verdichters flüssiges Kältemittel in den Trockner gedrückt wird oder es dort zur Kondensation von Kältemittel kommt. Um bei erstmaliger Inbetriebnahme der Kältemaschine sicherzustellen, dass die
Restfeuchtigkeit schnell abgefangen wird, kann ein die Verzweigungsstellen verbindender Abschnitt des Kältemittelkreislaufs einen höheren Strömungswiderstand aufweisen als der Trockner. So wird ein überwiegender Anteil des Kältemittels über den Trockner geführt, solange dieser noch nicht von der Zirkulation des Kältemittels abgeschnitten ist. Der Strömungswiderstand des verbindenden Abschnitts beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Kältemaschine insbesondere dann nicht, wenn er klein im Vergleich zu dem der
Drosselstelle ist. Wenn der verbindende Abschnitt stromaufwärts von der Drosselstelle liegt, kann er zu deren Strömungswiderstand beitragen. Wenn die Rohrstücke, die den Trockner mit den Verzweigungsstellen verbinden, dicht verschlossen werden können, vorzugsweise durch das Abklemmen selber, dann kann der Trockner nach erfüllter Aufgabe entfernt werden, so dass im fertigen Kältegerät der ansonsten vom Trockner belegte Platz anderweitig nutzbar ist. Um beim erstmaligen Betrieb der Kältemaschine das Kältemittel auf den Trockner zu leiten, kann auch ein Schaltventil zum wahlweisen Freigeben und Sperren des
Kältemittelflusses auf einem die Verzweigungsstellen verbindenden Abschnitt des Leitungszweiges vorgesehen sein. Wenn, wie oben erwähnt, die Verzweigungsstellen jeweils zwischen dem Wärmetauscher des betreffenden Leitungszweiges und der Drosselstelle angeordnet sind, dann kann das Schaltventil nach Abtrennen des Trockners von der Kältemittelzirkulation genutzt werden, um in Stillstandsphasen des Verdichters einen Druckausgleich zwischen Verflüssiger und Verdampfer zu verhindern. Auch diese Maßnahme verbessert den Wirkungsgrad der Kältemaschine, da flüssiges Kältemittel aus dem Verdampfer nicht durch aus dem
Verflüssiger nachströmendes, bei geringer Druckdifferenz nur noch gering abgekühltes Kältemittel verdrängt wird. Das Schaltventil kann insbesondere ein auf dem verbindenden Abschnitt angeordnetes Absperrventil sein; in Betracht kommt auch ein Wegeventil, das selber eine der
Verzweigungsstellen des Kältemittelkreislaufs bildet.
Wenn das Schaltventil vorhanden ist, braucht der verbindende Abschnitt keinen hohen Strömungswiderstand mehr aufzuweisen, um Kältemittel durch den Trockner zu zwingen. Vorzugsweise ist daher in diesem Fall der Strömungswiderstand des verbindenden Abschnitts kleiner als der des Trockners, um den Druckabfall des Kältemittels und damit das Einsetzen der Kühlwirkung auf diejenigen Bereiche der Kältemaschine zu
beschränken, die in engem thermischen Kontakt mit der Lagerkammer des Kältegerätes stehen.
Das Volumen des verbindenden Abschnitts sollte kleiner sein als das des Trockners, damit nicht beim Ausschalten des Verdichters in dem verbindenden Abschnitt in nennenswertem Umfang flüssiges Kältemittel zurückbleiben kann.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Fertigungsverfahren für eine Kältemaschine, mit den Schritten:
Verbinden eines Verdichters und einer Drosselstelle über einen Hochdruck- Leitungszweig und einen Niederdruck-Leitungszweig, wobei an einem der beiden Leitungszweige zwei Verzweigungsstellen angeordnet sind und ein Trockner über die zwei Verzweigungsstellen zu einem verbindenden Abschnitt des
Leitungszweigs nebengeschlossen ist,
Umwälzen von Kältemittel über den Trockner, um Restfeuchtigkeit zu binden, Abtrennen des Trockners von dem Leitungszweig,
wobei das Abtrennen sich auf das rein strömungstechnische Abtrennen beschränken oder auch die Beseitigung des Trockners umfassen kann. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der
Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können;
stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die
Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Kältemaschine gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 2 exemplarisch die Entwicklung der Temperatur im Laufe der Zeit am
Verflüssiger der Kältemaschine aus Fig. 1 sowie an ihrem Trockner vor bzw. nach dessen Abtrennung vom Kältemittelfluss;
Fig. 3 eine zu Fig. 1 analoge Darstellung einer Kältemaschine gemäß einer zweiten
Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 ein vergrößertes Detail einer Kältemaschine gemäß einer dritten
Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 5 eine zur Fig. 4 analoge Darstellung gemäß einer vierten Ausgestaltung; und
Fig. 6 eine zu Fig. 4 analoge Darstellung gemäß einer fünften Ausgestaltung der
Erfindung. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kältemaschine. Die
Kältemaschine umfasst in an sich üblicher weise einen Verdichter 1 , eine Drosselstelle, hier in Form einer Kapillare 2, und Hochdruck- bzw. Niederdruck-Leitungszweige 3, 4, die sich vom Verdichter 1 zur Drosselstelle und zurück erstrecken. In dem Hochdruck- Leitungszweig 3 ist ein Verflüssiger 5, in dem Niederdruckleitungszweig 4 ein Verdampfer 6 eingefügt. Ein stromabwärtiges Ende der Kapillare 2 kann unmittelbar in dem
Verdampfer 6 verlötet sein.
Zwischen dem Verflüssiger 5 und der Kapillare 2 erstreckt sich ein Leitungsabschnitt 7, an dem zwei Verzweigungsstellen 8, 9 angeordnet sind. Ein die beiden Verzweigungsstellen 8, 9 verbindendes Rohrstück 10 des Leitungsabschnitts 7 hat einen
Strömungswiderstand, der zwar deutlich kleiner als der der Kapillare 2, aber größer als der eines zwischen den Verzweigungsstellen 8, 9 über Rohrstücke 1 1 , 12
nebengeschlossenen Trockners 13 ist.
Wenn unmittelbar nach dem Zusammenbau aller Komponenten der Kältemaschine der Fig. 1 der Verdichter 1 zum ersten Mal eingeschaltet wird, zwingt der
Strömungswiderstand des Rohrstücks 10 das Kältemittel zum überwiegenden Teil durch den Trockner 13, wo im Kältemittel enthaltenes Restwasser dauerhaft gebunden wird. Die Zeit, die benötigt wird, um das zirkulierende Kältemittel so weit zu trocknen, dass ein
Verschluss der Kapillare 2 durch ausfrierende Feuchtigkeit ausgeschlossen werden kann, hängt von der Verteilung des Kältemittelstroms auf das Rohrstück 10 bzw. den Trockner 13 ab. Je größer der Anteil des durch den Trockner 13 laufenden Stroms ist, umso kürzer ist die zum Trocknen erforderliche Zeit. Es liegt aber auf der Hand, dass eine
ausreichende Trocknung auch dann möglich ist, wenn der Strom durch den Trockner 13 schwächer ist als durch das Rohrstück 10; es verlängert sich dann lediglich die zum Trocknen erforderliche Betriebszeit des Verdichters 1.
Wenn der Verdichter 1 so lange gelaufen ist, dass von einer ausreichenden Trocknung des Kältemittels auszugehen ist, werden die Rohrstücke 11 , 12 verschlossen, z.B. durch einfaches Flachdrücken mit Hilfe einer Zange oder dergleichen. Es ist zwar zweckmäßig, dass auf diese Weise gebildete Verschlüsse 14, 15 an den beiden Rohrstücken 11 , 12 hermetisch dicht sind, doch ist dies zur Erreichung der Ziele der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Es genügt, dass die Verschlusse 14, 15 den Strom des Kältemittels durch den Trockner 13 auf einen kleinen Bruchteil des Stroms über das Rohrstück 10 reduzieren, und dass, z.B. durch eine Anbringung des Trockners 13 oberhalb des Rohrstücks 10 oder einen von den Verzweigungsstellen 8, 9 aus zunächst ansteigenden Verlauf der Rohrstücke 1 1 , 12, flüssiges Kältemittel vom Trockner 13 ferngehalten wird.
Die Wirkung dieser Maßnahme ist an Fig. 2 zu erkennen. Eine Kurve T5 zeigt
exemplarisch die Entwicklung der Temperatur am Verflüssiger 5 im Laufe der Zeit t in einer ersten und zweiten Betriebsphase des Verdichters 1. In der zum Zeitpunkt t=0 beginnenden ersten Betriebsphase steigt durch die Zufuhr von adiabatisch verdichtetem Kältemittel zum Verflüssiger 5 die Temperatur T5 zunächst steil an und konvergiert schließlich gegen einen Sättigungswert T5m. Ein entsprechender Temperaturanstieg ist etwas später und in etwas abgeschwächter Form an dem vom Kältemittel im Anschluss an den Verflüssiger 5 durchströmten Trockner 13 zu beobachten, wie durch eine Kurve T13 in Fig. 2 dargestellt.
Zum Zeitpunkt t1 ist die Restfeuchtigkeit im Wesentlichen vollständig im Trockner 13 gebunden, und der Verdichter 1 wird ausgeschaltet. Der Verflüssiger 5 kühlt wieder ab, und seine Temperatur T5 konvergiert gegen die Raumtemperatur TO. Der Trockner 13 ist zum Zeitpunkt t1 mit flüssigem Kältemittel gefüllt, dessen Verdunstung nach Abschalten des Verdichters 1 zunächst, wie eingangs für eine herkömmliche Kältemaschine erläutert, zu einer Abkühlung erheblich unter die Raumtemperatur TO führt. Erst wenn zum
Zeitpunkt t2 das Kältemittel im Trockner 13 vollständig verdampft ist, nähert sich dessen Temperatur T13 von unten allmählich der Raumtemperatur TO.
Nach Herstellen der Verschlüsse 14, 15 wird zum Zeitpunkt t3 der Verdichter 1 wieder eingeschaltet. In dem nun folgenden regulären Kühlbetrieb der Kältemaschine zeigt der Verflüssiger 5 im Wesentlichen den gleichen Verlauf wie im Zeitintervall von t = 0 bis t = t1. Da jedoch das Kältemittel nicht oder, im Falle von Restundichtigkeiten der Verschlüsse 14, 15 allenfalls in vernachlässigbarer Menge und in gasförmigem Zustand den Trockner 13 erreicht, wird dieser weder in der Betriebszeit des Verdichters von t3 bis t4
nennenswert erwärmt, noch kommt es im Anschluss an das neuerliche Abschalten des Verdichters 1 zum Zeitpunkt t4 zu einer Abkühlung des Trockners 13 unter die
Raumtemperatur TO. Da somit kein flüssiges Kältemittel nutzlos im Trockner 13 verdampft, erreicht die Kältemaschine einen hohen Wrkungsgrad. Wie bereits erwähnt, ist es nicht unbedingt erforderlich, den Trockner 13 durch die Verschlüsse 14, 15 hermetisch von dem Leitungsabschnitt 7 abzutrennen. Wenn die Verschlüsse 14, 15 hermetisch dicht sind, kann der Trockner 13 nach Herstellung der Verschlüsse 14, 15 beseitigt werden, wie durch eine gestrichelte Darstellung in Fig. 1 angedeutet. Um den Trockner 13 aus dem Kältemittelkreislauf im regulärem Kühlbetrieb auszukoppeln, genügt es aber an sich, wenn nur ein einziger Verschluss vorhanden ist und dicht genug ist, um einen Kältemittelstrom durch den Trockner 13 im Wesentlichen zu unterdrücken.
Ein Ausführungsbeispiel mit nur einem solchen Verschluss 14 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Verschluss 15 des stromabwärts gelegenen Rohrstücks 12 fehlt hier, und die
stromabwärtige Verzweigungsstelle 9 ist als Strahlpumpe 16 ausgeführt, deren
Sauganschluss mit dem Trockner 13 verbunden ist. Vor Erzeugung des Verschlusses 14 begünstigt die Strahlpumpe 16 zusätzlich den Strom des Kältemittels durch den Trockner 13. Nach Erzeugung des Verschlusses 14 hält die Strahlpumpe 16 den Trockner 13, solange der Verdichter 1 in Betrieb ist, auf einem niedrigeren Druck als dem im
Leitungsabschnitt 7 herrschenden und verhindert so, dass flüssiges Kältemittel in den Trockner 13 gelangt oder darin vorhandenes Kältemittel kondensiert. Ein ansteigender Verlauf des Rohrstücks 11 von der Verzweigungsstelle 8 zum Trockner 13 wirkt außerdem dem Vordringen von flüssigem Kältemittel über das Rohrstück 1 1 entgegen, falls der Verschluss 14 nicht hermetisch dicht ist.
Fig. 4 zeigt von einer dritten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kältemaschine lediglich den Leitungsabschnitt 7 und dessen unmittelbare Umgebung. In Fig. 4 nicht dargestellte Teile der Kältemaschine sind mit denen der Ausgestaltungen von Fig. 1 bzw. 3 identisch. In das Rohrstück 10 ist ein Absperrventil 17 eingefügt. Bei einem erstmaligen Betrieb des Verdichters 1 , vor Erzeugung der Verschlüsse 14, 15, ist das Absperrventil 17 geschlossen, um das Kältemittel über den Trockner 13 zu leiten. Nachdem dieser seine Aufgabe erfüllt hat und durch die Verschlüsse 14, 15 vom Leitungsabschnitt 7 getrennt ist, ist das Absperrventil 17 zweckmäßigerweise an den Betrieb des Verdichters 1 gekoppelt. Bei laufendem Verdichter 1 ist das Absperrventil 17 offen, um den Kältemittelfluss nicht zu behindern. Sobald der Verdichter 1 abgeschaltet wird, schließt auch das Absperrventil 17, um einen Druckausgleich zwischen Verflüssiger 5 und Verdampfer 6 während des Stillstands des Verdichters 1 zu verhindern oder zumindest solange zu verzögern, wie erforderlich, damit kein flüssiges Kältemittel aus dem Verdampfer 6 durch aus dem Verflüssiger 5 nachströmendes, bei nachlassender Druckdifferenz nur unvollständig abgekühltes Kältemittel verdrängt wird.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 5 ist das Absperrventil 17 durch ein Wegeventil 18 ersetzt, das gleichzeitig eine der beiden Verzweigungsstellen, hier die stromaufwärtige
Verzweigungsstelle 8, bildet. Die in Fig. 5 gezeigte Schaltstellung nimmt das Wegeventil 18 im regulären Kühlbetrieb bei laufendem Verdichter 1 ein. Das Kältemittel kann frei über das Rohrstück 10 fließen, und der Trockner 13 ist einerseits durch das Wegeventil 18, andererseits durch den Verschluss 15, vom Kältemittelstrom abgeschnitten. In seiner zweiten Schaltstellung verbindet das Wegeventil 18 den Trockner 13 mit dem Verflüssiger 5 und versperrt den Weg über das Rohrstück 10. Diese zweite Schaltstellung wird beim erstmaligen Betrieb des Verdichters 1 , vor Erzeugung des Verschlusses15, zum Trocknen des Kältemittels eingenommen; im regulären Kühlbetrieb dient sie wie die geschlossene Stellung des Absperrventils 17 in der Ausgestaltung der Fig. 4 der Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz zwischen Verflüssiger 5 und Verdampfer 6 bei ausgeschaltetem
Verdichter.
In der Ausgestaltung der Fig. 6 ist das 3/2 -Wegeventil 18 durch ein 4/3- Wegeventil 19 ersetzt. Das Wegeventil 19 ist wie im Falle der Fig. 5 in einer ersten Schaltstellung gezeigt, in der es Kältemittel vom Verflüssiger 5 zum Verdampfer 6 passieren lässt. Diese Schaltstellung ist aktiv, wenn im regulären Kühlbetrieb der Verdichter 1 läuft. Von dieser ersten Schaltstellung ist das Wegeventil 19 wahlweise in eine zweite oder eine dritte Schaltstellung umschaltbar. In der zweiten Schaltstellung ist der Kältemittelstrom über den Trockner 13 geführt; diese Schaltstellung wird nur beim erstmaligen Einschalten des Verdichters 1 aktiviert. So übernimmt das Wegeventil 19 die Funktion beider
Verzweigungsstellen 8, 9. In der dritten Schaltstellung sperrt das Wegeventil 19 den Leitungsabschnitt 7, um im regulären Kühlbetrieb bei ausgeschaltetem Verdichter 1 den Druckausgleich zwischen Verflüssiger 5 und Verdampfer 6 zu verhindern oder zu verzögern.
Da das Wegeventil 19 in seiner ersten und dritten Schaltstellung den Trockner 13 vom Kältemittelstrom getrennt hält, ist es nicht notwendig, nach dem erstmaligen Betrieb des Verdichters 1 Verschlüsse an den Rohrstücken 1 1 oder 12 anzubringen. Die Kältemaschine bzw. ein die Kältemaschine verwendendes Haushaltskältegerät kann somit vor dem erstmaligen Betrieb des Verdichters 1 vollständig fertig montiert werden; ein nachträglicher Zugriff zum Abtrennen des Trockners 13 nach dem Betrieb des Verdichters 1 ist nicht erforderlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältemaschine für ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter (1) und einer Drosselstelle (2), die über einen Hochdruck-Leitungszweig (3) und einen Niederdruck-Leitungszweig (4) im Kreis verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Leitungszweige (3; 4) zwei
Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) angeordnet sind.
Kältemaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der eine
Leitungszweig (3; 4) einen Wärmetauscher (5; 6) aufweist und die
Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) in dem Leitungszweig (3; 4) beide
stromaufwärts vom Wärmetauscher (5; 6) oder beide stromabwärts vom
Wärmetauscher (5; 6) angeordnet sind.
Kältemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) am Hochdruck-Leitungszweig (3) angeordnet sind.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zwei Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) über einen nebengeschlossenen Trockner (13) verbunden sind.
Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein den Trockner (13) mit einer der Verzweigungsstellen (8, 9) verbindendes
Rohrstück (11 ; 12) abgeklemmt ist.
Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein die
Verzweigungsstellen (8; 9) verbindender Abschnitt (10) des Kältemittelkreislaufs einen höheren Strömungswiderstand aufweist als der Trockner (13).
Kältemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzweigungsstellen (8, 9) jeweils durch ein abgeklemmtes Rohrstück (14, 15) blind verschlossen sind. Kältemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7, gekennzeichnet durch ein Schaltventil (17; 18; 19) zum wahlweisen Freigeben und Sperren des
Kältemittelflusses auf einem die Verzweigungsstellen (8, 9) verbindenden Abschnitt (10) des Leitungszweiges.
Kältemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil ein auf dem verbindenden Abschnitt (10) angeordnetes Absperrventil (17) ist.
Kältemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil ein Wegeventil (18; 19) ist, das wenigstens eine der Verzweigungsstellen (8, 9) des Kältemittelkreislaufs bildet.
Kältemaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand des verbindenden Abschnitts (10) kleiner ist als der des Trockners (13).
Kältemaschine nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 11 , dadurch
gekennzeichnet, dass das Volumen des verbindenden Abschnitts (10) kleiner ist als das des Trockners (13).
Kältemaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (17; 18; 19) zwischen einem Wärmetauscher (5) des Hochdruck-Leitungszweigs (3) und einem Wärmetauscher (6) des Niederdruck- Leitungszweigs (4) angeordnet ist.
Verfahren zum Fertigen einer Kältemaschine, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
Verbinden eines Verdichters (1) und einer Drosselstelle (2) über einen Hochdruck-Leitungszweig (3) und einen Niederdruck-Leitungszweig (3), wobei an einem der beiden Leitungszweige (3; 4) zwei Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) angeordnet sind und ein Trockner (13) über die zwei Verzweigungsstellen (8, 9; 18,9; 19) zu einem verbindenden Abschnitt (10) des Leitungszweigs (3; 4) nebengeschlossen ist, - Umwälzen von Kältemittel über den Trockner (13),
Abtrennen des Trockners (13) von dem Leitungszweig (3; 4).
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