WO2013013973A1 - Kältegerät mit abtaufunktion - Google Patents

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WO2013013973A1
WO2013013973A1 PCT/EP2012/063502 EP2012063502W WO2013013973A1 WO 2013013973 A1 WO2013013973 A1 WO 2013013973A1 EP 2012063502 W EP2012063502 W EP 2012063502W WO 2013013973 A1 WO2013013973 A1 WO 2013013973A1
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evaporator
refrigerant
compressor
valve
refrigerating appliance
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PCT/EP2012/063502
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Matthias Mrzyglod
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F25B2400/054—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/11—Sensor to detect if defrost is necessary

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a domestic refrigerator, with an automatically defrostable evaporator.
  • Moisture from the air of the storage chamber cooled by the evaporator precipitates during operation on the evaporator of a refrigeration appliance, so that a frost layer can form on the evaporator in the course of operation which impedes the heat exchange between the storage chamber and the evaporator.
  • Storage chamber is arranged and the storage chamber is cooled by circulating air between the evaporator and the storage chamber, an automatic defrost of the evaporator is substantially possible without simultaneous heating of the storage chamber by the air circulation is interrupted during defrosting.
  • the heating of the evaporator is usually carried out electrically during defrosting.
  • the use of electrical energy affects the efficiency of the refrigerator.
  • a refrigeration device Under a refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, ie a refrigeration appliance for household management in households or possibly in the
  • Catering area is used, and in particular serves to store food and / or drinks in household quantities at certain temperatures, such as a refrigerator, a freezer, a fridge-freezer, a freezer or a wine storage cabinet.
  • a storage chamber cooling evaporator comprising a liquid refrigerant inlet connected to the condenser and a gaseous refrigerant outlet leading to the compressor, the evaporator further comprising a liquid refrigerant passable outlet leading to an uncooled portion of the refrigeration apparatus.
  • Compressor liquid refrigerant escaping from the evaporator, it can evaporate in the uncooled area, and the resulting increase in pressure causes the evaporated refrigerant passes back into the evaporator and this heated, without electrical energy to heat the evaporator or to drive the
  • a rising line piece is preferably provided at a downstream end of a refrigerant line of an evaporator, which leads to the outlet, whereas the outflow upstream of the rising line piece, ie in a relatively low-lying area Refrigerant line, in which the refrigerant collects from itself when the compressor is stopped, branches off from the refrigerant line.
  • the outflow could be constantly open and the amount of refrigerant escaping via the outflow while the compressor is running could be limited by, for example, a narrow cross-section of the outflow, because the rate at which the liquid Refrigerant drains from the evaporator, does not need to be larger than the one with which it then evaporates in the uncooled area.
  • a better energy efficiency of the refrigeration device is achievable if the drain can be shut off.
  • a shut-off valve is provided which blocks the drain at least when the compressor is in operation. In a standstill phase of the compressor, the shut-off valve can remain closed at least when the evaporator does not need to be defrosted.
  • a shut-off valve is in particular a solenoid valve in question.
  • Refrigerant be passable.
  • the uncooled region can be formed in the simplest case by a leading to the suction port of the compressor line section of the refrigerant circuit.
  • a shut-off valve can also be provided between the suction connection and the pressure connection of the compressor. If this shut-off valve is open during a standstill phase of the compressor, it allows liquid refrigerant, which escapes from the evaporator via the outflow, to bypass the compressor and to reach the condenser whose large surface ensures rapid evaporation of the refrigerant.
  • this shut-off valve should be closed.
  • shut-off valve is also here a solenoid valve into consideration, but also a pressure-controlled valve can be used, such as a check valve, which locks under the influence of high pressure in the condenser when the compressor is open and is open when the compressor is stationary and only a small Pressure difference between condenser and evaporator is.
  • a fan may be provided at the uncooled area. If it is operable even with the compressor off, it can promote the generation of refrigerant vapor to defrost the evaporator.
  • the fan is preferably at least in operation when one or the other above-mentioned shut-off valve is open.
  • the respective shut-off valve is a solenoid valve, this can be controlled in parallel with the fan.
  • the object is further achieved by a method for defrosting an evaporator in a refrigeration device with the following steps:
  • a temperature or ice sensor may be provided at the evaporator to detect when the evaporator is completely defrosted, and then to stop feeding the evaporated refrigerant.
  • the removal of the liquid refrigerant from the evaporator is preferably gravity-driven.
  • a fan can be operated.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a refrigerator according to the invention in
  • FIG. 2 is a partial schematic representation of a refrigeration device according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 3 is an enlarged detail of the refrigerator of Fig. 2;
  • Fig. 4 is an analogous to Fig. 2 representation according to a third embodiment of the
  • FIG. 5 shows a representation analogous to FIG. 2 in accordance with a fourth embodiment of the invention
  • FIG. 1 is a schematic representation of a household refrigerator according to the present invention.
  • a housing of the device comprises a body 1 and a door 2 hinged thereto, which delimit at least one storage chamber 3 for refrigerated goods indicated by a dashed outline.
  • a machine room 7 In a lower rear region of the body 1, outside of the storage chamber 3 and the evaporator chamber 4 surrounding the thermal barrier coating 6 of the body 1, is in a machine room 7 is provided in known manner, which contains, inter alia, a compressor 8.
  • a condenser 9 may be mounted as shown in the engine room 7 or on a rear wall of the body 1.
  • a refrigerant line extends from a pressure port 10 of the compressor 8 via the condenser 9 and a throttle point 27 to an inlet 1 1 of the evaporator 5.
  • a throttle point 27 may be provided in a conventional manner, a capillary, and the inlet 1 1 is the transition from the capillary to the more spacious refrigerant pipe of the evaporator. 5
  • the refrigerant line runs in meanders down to a lower line section 12, from which a drain 13 branches off. Downstream of the drain 13, a rising line section 14 and a leading to a suction port 15 of the compressor 8 suction line 16 close.
  • the drain 13 is connected via a sloping line section 17 and a solenoid valve 18 disposed thereon, bypassing the rising line section 14 with the suction line 16.
  • Temperature sensor switches a control circuit 19, the compressor 8 in a usual way cyclically on and off.
  • the solenoid valve 18, which is likewise controlled by the control circuit 19, is closed and the rising line section 14 prevents liquid refrigerant from the evaporator 5 from entering the suction line 16.
  • the storage chamber 3 in a conventional manner by air exchange with the
  • the control circuit 19 may be connected to a frost sensor 20 on the evaporator 5; However, according to a simplified variant, the tire sensor 20 can also be dispensed with and the control circuit 19 decides after every operating phase of the compressor 8 or after Expiration of a predetermined operating period of the compressor 8 that a defrost is required.
  • the control circuit 19 When the control circuit 19 has decided to perform a defrost and the compressor 8 is turned off, the control circuit 19 opens the solenoid valve 18, and liquid refrigerant remaining from a previous operating phase of the compressor 8 in the evaporator 5 flows via the conduit section 17 in FIG the suction line 16 from. It accumulates at the suction connection 15 of the compressor 8. In order to receive the liquid refrigerant, a widening 21 can be formed in the refrigerant line immediately before the suction connection 15. Refrigerant vapor, which arises here, rises in the suction line 16. The free cross-section of the suction line 16 is so large that the liquid refrigerant flows down the wall of the suction line 16, without closing the suction line 16 completely. Therefore, it does not obstruct the rise of the refrigerant vapor in the suction pipe 16, and this returns via the pipe section 14 or 17 back into the
  • Refrigerant vapor condenses in the evaporator 5 and the liquefied refrigerant flows back via the line section 17 to the compressor 8. In this way, ambient heat is efficiently transported into the evaporator chamber 4, which can defrost the frost on the evaporator 5.
  • the defrosting operation is terminated by closing the solenoid valve 18 when the tire sensor 20 indicates that the frost on the evaporator 5 has been eliminated or, if the frost sensor 20 is absent, a fixed or predetermined one
  • Fig. 2 shows a partial schematic representation of a household refrigerator according to a second embodiment of the invention.
  • This second embodiment differs from that shown in Fig. 1 by a portion 22 of the refrigerant pipe, the suction and pressure port 15, 10 of the compressor 8 shunts and is equipped with a shut-off valve 23.
  • the check valve 23 may be a solenoid valve of the same type as the solenoid valve 18 and of the (omitted in Fig. 2)
  • Control circuit 19 may be controlled in parallel to the solenoid valve 18 to be open at the same times as this or to lock.
  • Pressure port 10 blocks and is open at pressure equality, without requiring a control by the control circuit 19.
  • the shut-off valve 23 is closed when the compressor 8 is operating, and open when the compressor 8 is stopped and the evaporator 5 is to be defrosted.
  • Liquid refrigerant which expires during defrosting via the suction line 16 from the evaporator 5, passes via the line section 22 to the condenser 9.
  • the condenser 9 In order to favor the outflow of the refrigerant to the condenser 9, is the
  • Line section 22 preferably sloping over its entire length.
  • the large surface of the condenser 9 allows a faster evaporation of the refrigerant, as if this jams only at the pressure connection 10 of the compressor 8 as in the case of the first embodiment.
  • Refrigerant vapor from the condenser 9 can pass into the evaporator 5 via the line section 22 and the suction line 16 or via the inlet 11.
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-section of the suction line 16 at the location of the branch of the line section 22.
  • a collecting channel 24 extends annularly along the
  • Inner wall of the suction pipe 16 to keep away from the suction port 15 at this downwardly flowing liquid refrigerant and supply via the branching in height of the collecting channel 24 line section 22 to the condenser 9.
  • a fan 25 (see Fig. 2) arranged on the condenser 9 is in operation both during operation of the compressor 8 and during defrosting, in order to promote heat dissipation to the ambient air in the former case and heat absorption from the air in the latter.
  • the shut-off valve 23 is shown here as a check valve, which, as long as the compressor 8 is in operation by the pressure difference between its terminals 10, 15 is kept closed and automatically opens as soon as after switching off the compressor 8, a pressure equalization between the terminals 10, 15 comes about.
  • a line section 26 is provided, which the condenser 9 with the inlet 1 1 of
  • a shut-off valve 28 in the line section 26, like the shut-off valve 23, can be designed either as a solenoid valve or as a check valve closing under the influence of the pressure generated by the compressor 8 during operation.
  • This arrangement of the branch 29 makes it possible during defrosting the resulting refrigerant in the condenser 9, ascend to the evaporator 5, without liquid refrigerant from the condenser 9 in the direction of the evaporator 5 must be displaced. In this way, a rapid evaporation of the refrigerant in the condenser 9 and a rapid heat transfer to the evaporator 5 is ensured, so that the defrosting of the evaporator 5 can be completed in a short time.

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Abstract

Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, hat eine Lagerkammer (3) und einen Kältemittelkreislauf, der einen Verdichter (8) zum Antreiben des Kältemittels, einen Verflüssiger (9) sowie einen die Lagerkammer (3) kühlenden Verdampfer (5) umfasst. Der Verdampfer (5) weist einen mit dem Verflüssiger (9) verbundenen Einlass (11) für flüssiges Kältemittel sowie einen zum Verdichter (8) führenden Auslass für gasförmiges Kältemittel auf. Um ein energiesparendes Abtauen zu ermöglichen weist der Verdampfer (8) ferner einen für flüssiges Kältemittel passierbaren, zu einem ungekühlten Bereich (7, 8, 9) des Kältegeräts führenden Abfluss (13) auf. Aus diesem Bereich wird beim Abtauen flüssiges Kältemittel in einen ungekühlten Bereich (7, 8, 9) des Kältegeräts abgeführt, und in dem ungekühlten Bereich (7, 8, 9) verdunstetes Kältemittel in den Verdampfer (8) rückgeführt.

Description

Kältegerät mit Abtaufunktion
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem automatisch abtaubaren Verdampfer.
Am Verdampfer eines Kältegerätes schlägt sich im Betrieb Feuchtigkeit aus der Luft der durch den Verdampfer gekühlten Lagerkammer nieder, so dass sich im Laufe des Betriebs auf dem Verdampfer eine Reifschicht ausbilden kann, die den Wärmeaustausch zwischen der Lagerkammer und dem Verdampfer behindert. Insbesondere bei
Kältegeräten in Nofrost-Bauweise, bei denen der Verdampfer getrennt von der
Lagerkammer angeordnet ist und die Lagerkammer kühlt, indem Luft zwischen dem Verdampfer und der Lagerkammer umgewälzt wird, ist eine automatische Abtauung des Verdampfers im Wesentlichen ohne gleichzeitige Erwärmung der Lagerkammer möglich, indem während des Abtauens die Luftumwälzung unterbrochen wird.
Bei den gegenwärtig auf dem Markt verbreiteten Haushaltskältegeräten erfolgt die Erwärmung des Verdampfers beim Abtauen meist elektrisch. Der Einsatz von elektrischer Energie beeinträchtigt den Wirkungsgrad des Kältegerätes.
Aus JP 2005 249 254 A ist ein Kältegerät bekannt, bei dem beim Abtauen die Beheizung des Verdampfers nicht unmittelbar elektrisch stattfindet, sondern indem Kältemittel durch den Verdampfer umgewälzt wird, ohne vorher einen Verflüssiger und eine Drosselstelle durchlaufen zu haben. Zwar ist der Energiebedarf des Abtauvorgangs bei diesem Gerät reduziert, da die zum Abtauen benötigte Wärme im Wesentlichen der Umgebung entnommen wird. Dennoch kann auf den Einsatz von elektrischer Energie zum Antreiben des Verdichters nicht völlig verzichtet werden. Die Tatsache, dass beim Abtauen auch der Verflüssiger aus dem Umlaufweg des Kältemittels ausgegliedert wird, erschwert den Wärmeaustausch zwischen Kältemittel und Umgebung und macht den Abtauvorgang langwierig. Außerdem macht die Notwendigkeit, die Rotationsgeschwindigkeit des Verdichters vor dem Abtauen zu erhöhen, einen aufwendigen und dementsprechend kostspieligen Verdichter erforderlich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät, insbesondere
Haushaltskältegerät, mit einem automatisch abtaubaren Verdampfer zu verbessern.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im
Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem
Haushaltskältegerät, mit einer Lagerkammer und einem Kältemittelkreislauf, der einen Verdichter zum Antreiben des Kältemittels, einen Verflüssiger sowie einen die
Lagerkammer kühlenden Verdampfer umfasst, der einen mit dem Verflüssiger verbundenen Einlass für flüssiges Kältemittel sowie einen zum Verdichter führenden Auslass für gasförmiges Kältemittel aufweist, der Verdampfer ferner eine für flüssiges Kältemittel passierbaren, zu einem ungekühlten Bereich des Kältegerätes führenden Abfluss aufweist. Indem über diesen Abfluss, insbesondere beim Stillstand des
Verdichters, flüssiges Kältemittel aus dem Verdampfer entweicht, kann es im ungekühlten Bereich verdunsten, und der daraus resultierende Druckanstieg führt dazu, dass das verdunstete Kältemittel zurück in den Verdampfer gelangt und diesen erwärmt, ohne dass elektrische Energie zum Erwärmen des Verdampfers oder zum Antreiben der
Kältemittelzirkulation aufgewandt werden muss. Um flüssiges und gasförmiges Kältemittel am Ausgang des Verdampfers voneinander zu trennen, ist vorzugsweise an einem stromabwärtigen Ende einer Kältemittelleitung eines Verdampfers ein ansteigendes Leitungsstück vorgesehen, das zum Auslass führt, wohingegen der Abfluss stromaufwärts von dem ansteigenden Leitungsstück, also in einem relativ tief gelegenen Bereich der Kältemittelleitung, in dem sich beim Stillstand des Verdichters das Kältemittel von sich aus sammelt, von der Kältemittelleitung abzweigt.
Im einfachsten Falle könnte der Abfluss ständig offen sein und die Menge des bei laufendem Verdichter über den Abfluss entweichenden Kältemittels durch beispielsweise einen engen Querschnitt des Abflusses begrenzt sein, denn die Rate, mit der das flüssige Kältemittel aus dem Verdampfer abfließt, braucht nicht größer zu sein als die, mit der es anschließend im ungekühlten Bereich verdampft. Eine bessere Energieeffizienz des Kältegerätes ist allerdings erreichbar, wenn der Abfluss absperrbar ist. Vorzugsweise ist hierfür ein Absperrventil vorgesehen, das den Abfluss wenigstens dann versperrt, wenn der Verdichter in Betrieb ist. In einer Stillstandsphase des Verdichters kann das Absperrventil zumindest dann geschlossen bleiben, wenn der Verdampfer nicht abgetaut zu werden braucht. Als Absperrventil kommt insbesondere ein Magnetventil infrage.
Um in einer Stillstandphase des Verdichters den Rückfluss von Kältemitteldampf aus dem ungekühlten Bereich zum Verdampfer zu ermöglichen, sollten der Auslass und/oder der Abfluss für vom ungekühlten Bereich zum Verdampfer strömendes gasförmiges
Kältemittel passierbar sein.
Der ungekühlte Bereich kann im einfachsten Fall durch ein zum Sauganschluss des Verdichters führendes Leitungsstück des Kältemittelkreislaufs gebildet sein. Einer Weiterbildung zufolge kann ein Absperrventil auch zwischen Sauganschluss und Druckanschluss des Verdichters vorgesehen sein. Wenn dieses Absperrventil in einer Stillstandsphase des Verdichters offen ist, ermöglicht es flüssigem Kältemittel, das über den Abfluss aus dem Verdampfer entweicht, den Verdichter zu umgehen und zum Verflüssiger zu gelangen, dessen große Oberfläche eine schnelle Verdunstung des Kältemittels gewährleistet.
Wenn der Verdichter in Betrieb ist, sollte dieses Absperrventil geschlossen sein.
Zweckmäßig ist ferner, wenn parallel zu einer fachüblichen, eine Drosselstelle
enthaltenden Leitung eine ein Absperrventil enthaltende Leitung vom Verflüssiger zum Verdampfer verläuft, um aus dem Verflüssiger herrührendem Kältemitteldampf den Zutritt zum Verdampfer zu erleichtern. Als Absperrventil kommt hier ebenfalls ein Magnetventil in Betracht, aber auch ein druckgesteuertes Ventil kann verwendet werden, wie etwa ein Rückschlagventil, das unter dem Einfluss des bei laufendem Verdichter hohen Drucks im Verflüssiger sperrt und offen ist, wenn der Verdichter still steht und lediglich eine geringe Druckdifferenz zwischen Verflüssiger und Verdampfer besteht.
Am ungekühlten Bereich, insbesondere am Verflüssiger, kann ein Ventilator vorgesehen sein. Wenn dieser auch bei ausgeschaltetem Verdichter betreibbar ist, kann er die Erzeugung von Kältemitteldampf zum Abtauen des Verdampfers fördern.
Zu diesem Zweck ist der Ventilator vorzugsweise wenigstens dann in Betrieb, wenn das eine oder andere oben erwähnte Absperrventil offen ist. Insbesondere wenn es sich bei dem betreffenden Absperrventil um ein Magnetventil handelt, kann dieses parallel mit dem Ventilator gesteuert sein.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers in einem Kältegerät mit den folgenden Schritten:
Abführen von in dem Verdampfer enthaltenem flüssigem Kältemittel in einen ungekühlten Bereich des Kältegerätes und
- Einspeisen von in dem ungekühlten Bereich verdunstetem Kältemittel in den
Verdampfer.
Am Verdampfer kann ein Temperatur- oder Eissensor vorgesehen sein, um zu erfassen, wann der Verdampfer fertig abgetaut ist, und dann die Einspeisung des verdunsteten Kältemittels zu beenden.
Die Abführung des flüssigen Kältemittels aus dem Verdampfer erfolgt vorzugsweise schwerkraftgetrieben . Um die Verdunstung des Kältemittels in dem ungekühlten Bereich zu fördern, kann, wie bereits geschildert, ein Ventilator betrieben werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus 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 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kältegerätes in
Nofrost-Bauweise;
Fig. 2 eine partielle schematische Darstellung eines Kältegerätes gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 3 ein vergrößertes Detail des Kältegerätes aus Fig. 2;
Fig. 4 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung gemäß einer dritten Ausgestaltung der
Erfindung; und
Fig. 5 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung gemäß einer vierten Ausgestaltung der
Erfindung. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Haushaltskältegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Gehäuse des Gerätes umfasst einen Korpus 1 und eine daran angeschlagene Tür 2, die wenigstens eine durch einen gestrichelten Umriss angedeutete Lagerkammer 3 für Kühlgut begrenzen. Benachbart zur Lagerkammer 3 ist im Innern des Korpus 1 eine Verdampferkammer 4 abgeteilt, die einen Verdampfer 5 enthält. Wegen seiner kompakten Form und geringen Wärmekapazität ist als Verdampfer 5 ein Lamellenverdampfer bevorzugt.
In einem unteren rückwärtigen Bereich des Korpus 1 , außerhalb einer die Lagerkammer 3 und die Verdampferkammer 4 umgebenden Wärmedämmschicht 6 des Korpus 1 , ist in an sich bekannter Weise ein Maschinenraum 7 vorgesehen, der unter anderem einen Verdichter 8 enthält. Ein Verflüssiger 9 kann wie gezeigt im Maschinenraum 7 oder an einer Rückwand des Korpus 1 angebracht sein. Eine Kältemittelleitung verläuft von einem Druckanschluss 10 des Verdichters 8 über den Verflüssiger 9 und eine Drosselstelle 27 zu einem Einlass 1 1 des Verdampfers 5. Als Drosselstelle 27 kann in fachüblicher Weise eine Kapillare vorgesehen sein, und der Einlass 1 1 ist der Übergang von der Kapillare zur geräumigeren Kältemittelleitung des Verdampfers 5.
Innerhalb des Verdampfers 5 verläuft die Kältemittelleitung in Mäandern abwärts bis zu einem unteren Leitungsabschnitt 12, von dem ein Abfluss 13 abzweigt. Stromabwärts vom Abfluss 13 schließen sich ein ansteigender Leitungsabschnitt 14 sowie eine zu einem Sauganschluss 15 des Verdichters 8 führende Saugleitung 16 an. Der Abfluss 13 ist über einen abfallenden Leitungsabschnitt 17 und ein daran angeordnetes Magnetventil 18 unter Umgehung des ansteigenden Leitungsabschnitts 14 mit der Saugleitung 16 verbunden.
Anhand von Messsignalen eines an der Lagerkammer 3 angeordneten
Temperatursensors schaltet eine Steuerschaltung 19 den Verdichter 8 in fachüblicher Weise zyklisch ein und aus.
Wenn der Verdichter 8 in Betrieb ist, ist das ebenfalls von der Steuerschaltung 19 gesteuerte Magnetventil 18 geschlossen, und der ansteigende Leitungsabschnitt 14 verhindert, dass flüssiges Kältemittel vom Verdampfer 5 in die Saugleitung 16 gelangt. So wird die Lagerkammer 3 in an sich üblicher Weise durch Luftaustausch mit der
Verdampferkammer 4 gekühlt, wobei sich in der Luft der Lagerkammer 3 enthaltene Feuchtigkeit auf den Verdampfer 5 als Reif niederschlägt. Dieser Reif muss von Zeit zu Zeit entfernt werden, um eine energieeffiziente Kühlung der Lagerkammer 3 zu gewährleisten. Um die Menge des Reifs zu erfassen, kann die Steuerschaltung 19 mit einem Reifsensor 20 am Verdampfer 5 verbunden sein; einer vereinfachten Variante zufolge kann der Reifsensor 20 jedoch auch entfallen und die Steuerschaltung 19 entscheidet nach jeder Betriebsphase des Verdichters 8 oder nach Ablauf einer vorgegebenen Betriebszeitspanne des Verdichters 8, dass ein Abtauen erforderlich ist.
Wenn die Steuerschaltung 19 entschieden hat, eine Abtauung durchzuführen, und der Verdichter 8 ausgeschaltet ist, öffnet die Steuerschaltung 19 das Magnetventil 18, und flüssiges Kältemittel, das aus einer vorhergehenden Betriebsphase des Verdichters 8 im Verdampfer 5 zurückgeblieben ist, fließt über den Leitungsabschnitt 17 in die Saugleitung 16 ab. Es staut sich am Sauganschluss 15 des Verdichters 8. Um das flüssige Kältemittel aufzunehmen, kann unmittelbar vor dem Sauganschluss 15 in der Kältemittelleitung eine Aufweitung 21 gebildet sein. Kältemitteldampf, der hier entsteht, steigt in der Saugleitung 16 auf. Der freie Querschnitt der Saugleitung 16 ist so groß, dass das flüssige Kältemittel an der Wand der Saugleitung 16 abwärts strömt, ohne die Saugleitung 16 komplett zu verschließen. Es behindert daher den Aufstieg des Kältemitteldampfs in der Saugleitung 16 nicht, und dieser gelangt über den Leitungsabschnitt 14 oder 17 zurück in den
Verdampfer 5. Der mit der Verdunstung am Sauganschluss 15 verbundene Druckanstieg in der Kältemittelleitung führt dazu, dass wenigstens ein Teil des zuströmenden
Kältemitteldampfes im Verdampfer 5 kondensiert und das verflüssigte Kältemittel über den Leitungsabschnitt 17 zum Verdichter 8 zurückfließt. Auf diese Weise wird effizient Umgebungswärme in die Verdampferkammer 4 transportiert, die den Reif am Verdampfer 5 abtauen lässt.
Der Abtauvorgang wird durch Schließen des Magnetventils 18 beendet, wenn der Reifsensor 20 anzeigt, dass der Reif auf dem Verdampfer 5 beseitigt ist, oder wenn, falls der Reifsensor 20 nicht vorhanden ist, eine fest vorgegebene oder, bei einer
weiterentwickelten Ausgestaltung, eine von der Steuerschaltung 19 anhand
vorhergehender Betriebsbedingungen abgeschätzte, zum Abtauen des Verdampfers 5 voraussichtlich ausreichende Zeitspanne verstrichen ist.
Fig. 2 zeigt eine partielle schematische Darstellung eines Haushaltskältegerätes gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Diese zweite Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten durch einen Abschnitt 22 der Kältemittelleitung, der Saug- und Druckanschluss 15, 10 des Verdichters 8 im Nebenschluss verbindet und mit einem Absperrventil 23 ausgestattet ist. Das Absperrventil 23 kann ein Magnetventil vom gleichen Typ wie das Magnetventil 18 sein und von der (in Fig. 2 weggelassenen) Steuerschaltung 19 parallel zum Magnetventil 18 gesteuert sein, um zu den gleichen Zeiten wie dieses offen zu sein bzw. zu sperren.
Denkbar ist auch, als Absperrventil 23 ein Rückschlagventil zu verwenden, das bedingt durch seine Bauweise unter dem Einfluss eines Überdrucks auf Seiten des
Druckanschlusses 10 sperrt und bei Druckgleichheit offen ist, ohne dafür einer Steuerung durch die Steuerschaltung 19 zu bedürfen.
Im einen wie im anderen Falle ist das Absperrventil 23 geschlossen, wenn der Verdichter 8 arbeitet, und offen, wenn der Verdichter 8 stillsteht und der Verdampfer 5 abgetaut werden soll. Flüssiges Kältemittel, das während des Abtauens über die Saugleitung 16 aus dem Verdampfer 5 abläuft, gelangt über den Leitungsabschnitt 22 zum Verflüssiger 9. Um den Abfluss des Kältemittels zum Verflüssiger 9 zu begünstigen, ist der
Leitungsabschnitt 22 vorzugsweise auf seiner gesamten Länge abschüssig.
Die große Oberfläche des Verflüssigers 9 ermöglicht eine schnellere Verdunstung des Kältemittels, als wenn sich dieses lediglich wie im Falle der ersten Ausgestaltung am Druckanschluss 10 des Verdichters 8 staut. Kältemitteldampf aus dem Verflüssiger 9 kann über den Leitungsabschnitt 22 und die Saugleitung 16 oder über den Einlass 1 1 in den Verdampfer 5 gelangen.
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt der Saugleitung 16 am Ort der Abzweigung des Leitungsabschnitts 22. Eine Auffangrinne 24 verläuft ringförmig entlang der
Innenwand der Saugleitung 16, um an dieser abwärts fließendes flüssiges Kältemittel vom Sauganschluss 15 fernzuhalten und über den in Höhe der Auffangrinne 24 abzweigenden Leitungsabschnitt 22 dem Verflüssiger 9 zuzuführen.
Ein am Verflüssiger 9 angeordneter Ventilator 25 (s. Fig. 2) ist sowohl während des Betriebs des Verdichters 8 als auch während des Abtauens in Betrieb, um im ersteren Falle die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft und im letzteren die Wärmeaufnahme aus der Luft zu fördern.
Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Ausgestaltung der Fig. 2. Das Absperrventil 23 ist hier als Rückschlagventil dargestellt, welches, solange der Verdichter 8 in Betrieb ist, durch die Druckdifferenz zwischen dessen Anschlüssen 10, 15 geschlossen gehalten wird und selbsttätig öffnet, sobald nach Ausschalten des Verdichters 8 ein Druckausgleich zwischen den Anschlüssen 10, 15 zustande kommt. Um den Zustrom von
Kältemitteldampf zum Verdampfer 5 während des Abtauens zu erleichtern, ist ein Leitungsabschnitt 26 vorgesehen, der den Verflüssiger 9 mit dem Einlass 1 1 des
Verdampfers 5 unter Umgehung der Drosselstelle 27 verbindet. Ein Absperrventil 28 im Leitungsabschnitt 26 kann wie das Absperrventil 23 wahlweise als Magnetventil oder als unter dem Einfluss des vom Verdichter 8 im Betrieb erzeugten Drucks schließendes Rückschlagventil ausgebildet sein.
Fig. 5 zeigt abermals eine Weiterbildung der Ausgestaltung der Fig. 4. Während in der Ausgestaltung der Fig. 4 der Leitungsabschnitt 26 nicht länger ist, als erforderlich, um die Drosselstelle 27 zu umgehen, erstreckt sich in der Ausgestaltung der Fig. 5 der
Leitungsabschnitt 26 zwischen dem Einlass 1 1 und einer Verzweigung 29, die in einem oberen Bereich des Verflüssigers 9 oder einem vom Druckanschluss 10 zum Verflüssiger 9 führenden Leitungsabschnitt gebildet ist. Diese Anordnung der Verzweigung 29 ermöglicht es beim Abtauen dem im Verflüssiger 9 entstehenden Kältemitteldampf, zum Verdampfer 5 aufzusteigen, ohne dass dafür flüssiges Kältemittel aus dem Verflüssiger 9 in Richtung des Verdampfers 5 verdrängt werden muss. Auf diese Weise ist eine schnelle Verdunstung des Kältemittels im Verflüssiger 9 und ein zügiger Wärmetransport zum Verdampfer 5 gewährleistet, sodass das Abtauen des Verdampfers 5 in kurzer Zeit abgeschlossen werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einer Lagerkammer (3) und einem Kältemittelkreislauf, der einen Verdichter (8) zum Antreiben des
Kältemittels, einen Verflüssiger (9) sowie einen die Lagerkammer (3) kühlenden Verdampfer (5) umfasst, der einen mit dem Verflüssiger (9) verbundenen Einlass
(1 1 ) für flüssiges Kältemittel sowie einen zum Verdichter (8) führenden Auslass für gasförmiges Kältemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (8) ferner einen für flüssiges Kältemittel passierbaren, zu einem ungekühlten Bereich (7, 8, 9) des Kältegeräts führenden Abfluss (13) aufweist.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einem
stromabwärtigen Ende (12) einer Kältemittelleitung des Verdampfers (5) ein ansteigendes Leitungsstück (14) zum Auslass führt und dass der Abfluss (13) stromaufwärts von dem ansteigenden Leitungsstück (14) von der Kältemittelleitung
(12) abzweigt.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (18), durch das der Abfluss (13) absperrbar ist.
Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (18) den Abfluss (13) wenigstens dann versperrt, wenn der Verdichter (8) in Betrieb ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Verdichter (8) nicht in Betrieb ist, der Auslass und/oder der Abfluss
(13) für vom ungekühlten Bereich (7, 8, 9) zum Verdampfer (5) strömendes gasförmiges Kältemittel passierbar ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ungekühlte Bereich (7, 8, 9) ein zu einem Sauganschluss (15) des Verdichters (8) führendes Leitungsstück umfasst.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absperrventil (23) zwischen Sauganschluss (15) und Druckanschluss (10) des Verdichters (8) vorgesehen ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (23) wenigstens dann sperrt, wenn der Verdichter (8) in Betrieb ist.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu einer eine Drosselstelle (27) enthaltenden Leitung eine ein Absperrventil (28) enthaltende Leitung (26) vom Verflüssiger (9) zum Verdampfer (5) verläuft.
10. Kältegerät nach Anspruch 3, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das
Absperrventil (18; 23; 28) ein Magnetventil oder ein Rückschlagventil ist.
1 1. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilator (25) am ungekühlten Bereich (7, 8, 9) angeordnet und bei ausgeschaltetem Verdichter (8) betreibbar ist.
12. Kältegerät nach Anspruch 1 1 , soweit auf Anspruch 3, 7 oder 9 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator wenigstens dann in Betrieb ist, wenn das Absperrventil offen ist.
13. Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers (5) in einem Kältegerät mit den
Schritten:
Abführen von in dem Verdampfer (5) enthaltenem flüssigem Kältemittel in einen ungekühlten Bereich (7, 8, 9) des Kältegeräts;
Einspeisen von in dem ungekühlten Bereich (7, 8, 9) verdunstetem
Kältemittel in den Verdampfer (5).
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführung des flüssigen Kältemittels schwerkraftgetrieben erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum
Verdunsten von Kältemittel in dem ungekühlten Bereich (7, 8, 9) ein Ventilator (25) betrieben wird.
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