WO2013120735A1 - Kältegerät und kältemaschine dafür - Google Patents

Kältegerät und kältemaschine dafür Download PDF

Info

Publication number
WO2013120735A1
WO2013120735A1 PCT/EP2013/052236 EP2013052236W WO2013120735A1 WO 2013120735 A1 WO2013120735 A1 WO 2013120735A1 EP 2013052236 W EP2013052236 W EP 2013052236W WO 2013120735 A1 WO2013120735 A1 WO 2013120735A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
condenser
compressor
evaporator
connection point
valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/052236
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas BABUCKE
Matthias Mrzyglod
Martin Peukert
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte 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 Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Publication of WO2013120735A1 publication Critical patent/WO2013120735A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/26—Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a domestic refrigerator, and a refrigerator used therein.
  • Refrigeration appliances for domestic refrigerators generally include a compressor, a condenser and an evaporator, which are connected to each other in a closed refrigerant circuit, so that compressed by the compressor refrigerant condenses in the condenser with heat release and relaxation, by
  • US Pat. No. 2,962,871 discloses a refrigeration machine in which a bypass line is connected to the refrigerant circuit on the one hand via a first connection point arranged between a pressure connection of the compressor and the condenser and on the other hand via a second connection point arranged between the condenser and the evaporator and thus pressure connection and Suction connection of the
  • a check valve is located in the bypass line to force refrigerant flow through the condenser.
  • the compressor is not sufficient to equalize pressure between the pressure connection and the suction port of the compressor, so that if the compressor has to work against the overpressure prevailing in the condenser, it has difficulty starting up.
  • By opening the shut-off valve in the bypass line at a start of the compressor a pressure equalization between the pressure and suction port of the compressor can be brought about, and the start-up difficulties of the compressor are avoided.
  • each opening of the shut-off valve leads to significant efficiency losses, as the excess pressure in the condenser degraded and stored in him mechanical work is lost unused, on the other hand, because the pressure drop in the condenser there to a Evaporation and a strong cooling leads, with the result that the condenser receives ambient heat, rather than, according to its actual purpose, to give heat to the environment. Not least passes through the pressure equalization of gaseous refrigerant in the evaporator and there are considerable heat of condensation, which must be removed again at the beginning of each phase of the compressor before the evaporator in turn can effectively cool a refrigerated compartment.
  • a speed-controlled compressor could also be used.
  • the cost of such a compressor and the controller, which initially starts it slowly and then accelerate, are significantly higher than that of a non-speed-controlled compressor.
  • Object of the present invention is to provide a refrigerator, on the one hand allows easy start-up of the compressor despite existing pressure differences between the condenser and evaporator, but at the same time with the above
  • the problem is solved by having a refrigerating machine with a compressor, a condenser and an evaporator, which together in a closed
  • Refrigerant circuit are connected, and a tributary line, with the
  • Refrigerant circuit is connected on the one hand via a first connection point connected between a pressure port of the compressor and the condenser and on the other hand via a second connection point arranged between the condenser and evaporator, valve means for shutting off the refrigerant circuit between the first connection point and the condenser and between the condenser and the second connection point are provided.
  • These valve means make it possible to produce a pressure equalization between the suction and pressure connection of the compressor, but at the same time to avoid pressure equalization between evaporator and condenser and thus unwanted heating of the evaporator or cooling of the condenser or a shift of refrigerant vapor from the condenser to the evaporator.
  • One of these valve means is preferably a directional control valve, in particular a 3/2-way valve, ie a directional control valve with 3 ports and 2 positions, in a first Position connects a first side on the condenser side to the third port and in the second position connects a side port on the second port to the third port, but in no position connects the first with the second port.
  • a directional control valve in particular a 3/2-way valve, ie a directional control valve with 3 ports and 2 positions, in a first Position connects a first side on the condenser side to the third port and in the second position connects a side port on the second port to the third port, but in no position connects the first with the second port.
  • valve means As a further valve means, a simple check valve can be used.
  • the check valve between the first connection point and the condenser is provided, since a valve means at this point to control the flow of the gas there gaseous refrigerant must have a relatively wide line cross-section, which is cheaper with the simple and inexpensive check valve than with the way valve.
  • the directional control valve between the condenser and evaporator is arranged, where the refrigerant is substantially liquid, the cross section of the directional control valve can be kept relatively low, which allows the use of a compact and inexpensive directional control valve.
  • the evaporator re-vented is preferably provided between the condenser and the second connection point. So can refrigerant over the
  • Sub-flow line are fed to the evaporator, without first pass through the throttle point, which helps to avoid a rapid increase in pressure at the pressure output of the compressor when starting the compressor and thus supports the start-up of the compressor.
  • a control unit associated with the valve means should be arranged to keep the bypass line closed during steady state operation of the compressor and to at least temporarily keep it open prior to the stationary phase of operation to establish the pressure output between the ports of the compressor.
  • the open state of the bypass line can already be completed at the start of the compressor; preferably, it persists for a short time while the compressor is accelerating, so that in this time no back pressure hinders the acceleration.
  • the control unit can also be set up to detect the need for defrosting the evaporator and to operate the compressor with the bypass line open if defrost demand exists.
  • the refrigerant When the refrigerant is circulated bypassing the condenser, it heats up by absorbing heat energy of the cylinder head, and this in the Evaporator heat released there supports the defrosting, so that can be dispensed with additional means for heating the evaporator such as an electric heater.
  • the invention further relates to a household refrigerator with a refrigerator as described above.
  • Fig. 1 shows an inventive refrigeration device in a schematic
  • FIG. 2 is a block diagram of a refrigerator of the refrigerator of FIG. 1
  • Fig. 1 shows in a schematic cross-section of a household refrigerator such as a refrigerator with a body 1 and a door 2, which form a heat-insulating housing around an interior.
  • a household refrigerator such as a refrigerator with a body 1 and a door 2, which form a heat-insulating housing around an interior.
  • the interior is divided by a partition wall 3 into a storage chamber 4 and an evaporator chamber 5, and a fan 6 is at a passage of
  • Partition 3 between the storage chamber 4 and the evaporator chamber 5 is arranged to drive the exchange of air between the two.
  • a chiller 23 of the refrigerator comprises, as can be seen in Fig. 2, in a conventional manner, a compressor 7, one with a pressure port 8 of the
  • Compressor 7 connected condenser 9 and arranged in the evaporator chamber 5 evaporator 10, on the one hand via a throttle point 1 1 with the
  • the throttle point 1 1 may be formed as a capillary, which is guided on a part of its length in thermal contact with a running from the evaporator 10 to the compressor 7 suction line 17 at the surface or in the interior thereof.
  • a check valve 13 is arranged so that it allows a refrigerant flow from the compressor 7 to the condenser 9, but not a flow in the opposite direction when the compressor 7 is turned off.
  • a tributary conduit 14 extends from a first connection point 15 between pressure port 8 and
  • a control circuit 18 is arranged with a on the storage chamber 4
  • Temperature sensor 19 connected to turn on the compressor 7 when the
  • Temperature of the storage chamber 4 exceeds a switch-on, and turn it off again when it falls below a switch-off.
  • This simple type of control allows the use of a low-cost, non-speed-controlled compressor.
  • the control circuit 18 is further connected to the directional control valve 16 to interrupt each time the compressor 7, the refrigerant circuit between the throttle point 1 1 and the evaporator 10 and instead the input of the evaporator 10 via the bypass line 14 directly to the pressure port 8 of the compressor. 7 connect to.
  • control circuit 18 leaves the directional control valve 16 as long as in the described position as required, so that
  • Compressor 7 reaches a running speed in which can work against the pressure in the condenser 9.
  • the acceleration of the compressor 7 is facilitated not least by the fact that due to the inclusion of a large part of the refrigerant in the condenser 9, the pressure at the terminals of the compressor 7 at the time of switching low and therefore the mass flow of the refrigerant remains low, when the compressor 7 accelerates.
  • the directional control valve 16 is switched to block the bypass line 14 and release the refrigerant flow to the evaporator 10 via the throttle point 1 1 again.
  • the time delay between the switching on of the compressor 7 and the switching of the directional control valve 16 may even be zero; In this case, the volume of the bypass line 14 to the pressure increase at the pressure port 8 at
  • the bypass line 14 and the directional control valve 16 are also used to defrost the evaporator 10 if necessary. Defrosting requirements can be assumed in each case at fixed time intervals or after a predetermined operating time of the compressor 7 has elapsed. Based on measurement results of the temperature sensor 19, the control circuit 18 close to defrost requirement when the storage chamber 4 cools down after switching on the compressor 7 slower than normal; Alternatively, an ice sensor can be provided directly on the evaporator 10. When defrost demand has been detected, the control circuit 18 operates the compressor 7 while at the same time the path of the refrigerant via the bypass line 14 remains open.
  • the compressor generates - as by friction of a piston on the walls of a cylinder in which it reciprocates - frictional heat, which is absorbed by the thereby circulating refrigerant gas and transported via the bypass line 14 to the evaporator 10 and discharged there.
  • the directional valve 16 establishes the connection between condenser 9 and evaporator 10 for a while in order to increase the amount of refrigerant circulating during the defrosting operation and thus the heating power available at evaporator 10 to increase.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Eine Kältemaschine, insbesondere für ein Haushaltskältegerät, umfasst einen Verdichter (7), einen Verflüssiger (9) und einen Verdampfer (10), die miteinander in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf verbunden sind, und eine Nebenflussleitung (14), die mit dem Kältemittelkreislauf einerseits über einen zwischen einem Druckanschluss (8) des Verdichters (7) und dem Verflüssiger (9) angeordneten ersten Anschlusspunkt (15) und andererseits über einen zwischen dem Verflüssiger (9) und dem Verdampfer (10) angeordneten zweiten Anschlusspunkt (22) verbunden ist. Ventilmittel (16, 13) zum Absperren des Kältemittelkreislaufs sind zwischen dem ersten Anschlusspunkt (15) und dem Verflüssiger (9) sowie zwischen dem Verflüssiger (9) und dem zweiten Anschlusspunkt (22) vorgesehen.

Description

Kältegerät und Kältemaschine dafür
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, und eine darin verwendete Kältemaschine.
Kältemaschinen für Haushaltskältegeräte umfassen im Allgemeinen einen Verdichter, einen Verflüssiger und einen Verdampfer, die miteinander in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf verbunden sind, so dass von dem Verdichter verdichtetes Kältemittel im Verflüssiger unter Wärmeabgabe kondensiert und nach Entspannung, durch
Verdampfen bei niedriger Temperatur, den Verdampfer kühlt.
Aus US 2 962 871 ist eine Kältemaschine bekannt, bei der eine Nebenflussleitung mit dem Kältemittelkreislauf einerseits über einen zwischen einem Druckanschluss des Verdichters und dem Verflüssiger angeordneten ersten Anschlusspunkt und andererseits über einen zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer angeordneten zweiten Anschlusspunkt verbunden ist und so Druckanschluss und Sauganschluss des
Verdichters über den Verdampfer miteinander kurzschließt. Ein Absperrventil ist in der Nebenflussleitung angeordnet, um einen Kältemittelfluss über den Verflüssiger erzwingen zu können.
Die bei diesem herkömmlichen Kältegerät vorgesehen kurzen Ruhephasen des
Verdichters reichen nicht aus, um einen Druckausgleich zwischen Druckanschluss und Sauganschluss des Verdichters herbeizuführen, sodass der Verdichter, wenn er gegen den im Verflüssiger herrschenden Überdruck anarbeiten muss, Schwierigkeiten hat, zu starten. Indem bei einem Start des Verdichters das Absperrventil in der Nebenflussleitung geöffnet wird, kann ein Druckausgleich zwischen Druck- und Sauganschluss des Verdichters herbeigeführt werden, und die Anlaufschwierigkeiten des Verdichters werden vermieden. Allerdings führt jedes Öffnen des Absperrventils zu erheblichen Effizienzverlusten, da der Überdruck im Verflüssiger abgebaut und in ihm gespeicherte mechanische Arbeit ungenutzt verloren geht, zum anderen, weil der Druckabfall im Verflüssiger dort zu einer Verdampfung und einer starken Abkühlung führt, was zur Folge hat, dass der Verflüssiger Umgebungswärme aufnimmt, anstatt, seiner eigentlichen Bestimmung gemäß, Wärme an die Umgebung abzugeben. Nicht zuletzt gelangt durch den Druckausgleich gasförmiges Kältemittel in den Verdampfer und gibt dort in erheblicher Menge Kondensationswärme ab, die zu Beginn jeder Betriebsphase des Verdichters erst wieder beseitigt werden muss, bevor der Verdampfer seinerseits wirksam ein Kühlfach kühlen kann.
Um die Kältemaschine auch gegen einen Überdruck am Druckanschluss des Verdichters starten zu können, könnte auch ein drehzahlgeregelter Verdichter eingesetzt werden. Die Kosten für einen solchen Verdichter und die Steuerung, die ihn zunächst langsam anfahren und dann beschleunigen lässt, sind jedoch deutlich höher als die eines nicht drehzahlgeregelten Verdichters.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kältemaschine zu schaffen, die einerseits ein leichtes Anfahren des Verdichters trotz bestehender Druckunterschiede zwischen Verflüssiger und Verdampfer ermöglicht, die aber gleichzeitig die mit der oben
beschriebenen herkömmlichen Technik verbundenen Wirkungsgradverluste vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kältemaschine mit einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, die miteinander in einem geschlossenen
Kältemittelkreislauf verbunden sind, und einer Nebenflussleitung, die mit dem
Kältemittelkreislauf einerseits über einen zwischen einem Druckanschluss des Verdichters und dem Verflüssiger angeschlossenen ersten Anschlusspunkt und andererseits über einen zwischen dem Verflüssiger und Verdampfer angeordneten zweiten Anschlusspunkt verbunden ist, Ventilmittel zum Absperren des Kältemittelkreislaufs zwischen dem ersten Anschlusspunkt und dem Verflüssiger sowie zwischen dem Verflüssiger und dem zweiten Anschlusspunkt vorgesehen sind. Diese Ventilmittel erlauben es, einen Druckausgleich zwischen Saug- und Druckanschluss des Verdichters herzustellen, gleichzeitig aber einen Druckausgleich zwischen Verdampfer und Verflüssiger und damit eine unerwünschte Erwärmung des Verdampfers bzw. Abkühlung des Verflüssigers bzw eine Verlagerung von Kältemitteldampf vom Verflüssiger zum Verdampfer zu vermeiden.
Eines dieser Ventilmittel ist vorzugsweise ein Wegeventil, insbesondere ein 3/2- Wegeventil, d.h. ein Wegeventil mit 3 Anschlüssen und 2 Stellungen, das in einer ersten Stellung einen verflussigerseitigen ersten Anschluss mit dem dritten Anschluss und in der zweiten Stellung einen nebenflussseitigen zweiten Anschluss mit dem dritten Anschluss verbindet, aber in keiner Stellung den ersten mit dem zweiten verbindet.
Als ein weiteres Ventilmittel kann ein einfaches Rückschlagventil verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Rückschlagventil zwischen dem ersten Anschlusspunkt und dem Verflüssiger vorgesehen, da ein Ventilmittel an dieser Stelle, um den Fluss des dort gasförmigen Kältemittels zu steuern, einen relativ weiten Leitungsquerschnitt haben muss, der mit dem einfachen und preiswerten Rückschlagventil günstiger realisierbar ist als mit dem Wegeventil. Wenn stattdessen das Wegeventil zwischen Verflüssiger und Verdampfer angeordnet ist, wo das Kältemittel im Wesentlichen flüssig ist, kann der Querschnitt des Wegeventils relativ gering gehalten werden, was die Verwendung eines kompakten und preiswerten Wegeventils ermöglicht. Eine Drosselstelle, an der sich das vom Verdichter komprimierte Kältemittel vor dem
Eintritt in den Verdampfer wieder entspannt, ist vorzugsweise zwischen dem Verflüssiger und dem zweiten Anschlusspunkt vorgesehen. So kann Kältemittel über die
Nebenflussleitung dem Verdampfer zugeführt werden, ohne vorher die Drosselstelle zu passieren, was einen schnellen Druckanstieg am Druckausgang des Verdichters beim Verdichterstart zu vermeiden hilft und somit das Anlaufen des Verdichters unterstützt.
Eine den Ventilmitteln zugeordnete Steuereinheit sollte eingerichtet sein, um in einer stationären Betriebsphase des Verdichters die Nebenflussleitung geschlossen zu halten und sie vor Erreichen der stationären Betriebsphase wenigstens zeitweilig offenzuhalten, um den Druckausgang zwischen den Anschlüssen des Verdichters herzustellen. Der Offenstand der Nebenflussleitung kann bereits beim Start des Verdichters beendet sein; vorzugsweise besteht er noch kurze Zeit fort, während der Verdichter beschleunigt, so dass in dieser Zeit kein Gegendruck das Beschleunigen behindert. Die Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein, um Abtaubedarf des Verdampfers zu erkennen und bei Bestehen von Abtaubedarf den Verdichter bei offener Nebenflussleitung zu betreiben. Wenn das Kältemittel unter Umgehung des Verflüssigers umgewälzt wird, erwärmt es sich durch Aufnahme von Wärmeenergie des Zylinderkopfes, und diese im Verdampfer freigesetzte Wärme unterstützt dort den Abtauvorgang, so dass auf zusätzliche Mittel zum Erwärmen des Verdampfers wie etwa eine elektrische Heizung verzichtet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Haushaltskältegerät mit einer Kältemaschine wie oben beschrieben.
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 ein erfindungsgemäßes Kältegerät in einem schematischen
Querschnitt; und
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Kältemaschine des Kältegeräts aus Fig. 1
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt ein Haushaltskältegerät wie etwa einen Kühlschrank mit einem Korpus 1 und einer Tür 2, die ein wärmeisolierendes Gehäuse rings um einen Innenraum bilden. Bei dem hier als Beispiel dargestellten Nofrost- Kühlschrank ist der Innenraum durch eine Trennwand 3 unterteilt in eine Lagerkammer 4 und eine Verdampferkammer 5, und ein Ventilator 6 ist an einem Durchgang der
Trennwand 3 zwischen Lagerkammer 4 und Verdampferkammer 5 angeordnet, um den Luftaustausch zwischen beiden anzutreiben. Die Erfindung ist aber auch bei anderen Kältegerätetypen, z.B. in Coldwall-Bauweise, anwendbar. Eine Kältemaschine 23 des Kühlschranks umfasst, wie auch in Fig. 2 zu erkennen, in an sich bekannter Weise einen Verdichter 7, einen mit einem Druckanschluss 8 des
Verdichters 7 verbundenen Verflüssiger 9 und einen in der Verdampferkammer 5 angeordneten Verdampfer 10, der einerseits über eine Drosselstelle 1 1 mit dem
Verflüssiger 9 und andererseits mit dem Sauganschluss 12 des Verdichters 7 verbunden ist. Die Drosselstelle 1 1 kann als Kapillare ausgebildet sein, die auf einem Teil ihrer Länge in thermischem Kontakt an einer vom Verdampfer 10 zum Verdichter 7 verlaufenden Saugleitung 17 an deren Oberfläche oder in deren Innerem geführt ist.
Zwischen dem Druckanschluss 8 des Verdichters 7 und einem Einlassanschluss des Verflüssigers ist ein Rückschlagventil 13 so angeordnet, das es ein Kältemittelfluss vom Verdichter 7 zum Verflüssiger 9 zulässt, nicht aber einen Fluss in entgegengesetzter Richtung, wenn der Verdichter 7 ausgeschaltet ist. Eine Nebenflussleitung 14 erstreckt sich von einem ersten Anschlusspunkt 15 zwischen Druckanschluss 8 und
Rückschlagventil 13 zu einem ersten Anschluss 20 eines 3/2-Wegeventils 16, dessen zwei andere Anschlüsse 21 , 22 mit der Drosselstelle 1 1 bzw. dem Verdampfer 10 verbunden sind. Da das Kältemittel nach Durchgang durch die Drosselstelle 1 1 bereits entspannt und auf niedriger Temperatur ist, wenn es das Wegeventil 16 erreicht, ist das Wegeventil 16, wie in Fig. 1 gezeigt, im Innenraum des Kältegeräts, insbesondere in der Verdampferkammer 5, angeordnet.
Eine Steuerschaltung 18 ist mit einem an der Lagerkammer 4 angeordneten
Temperatursensor 19 verbunden, um den Verdichter 7 einzuschalten, wenn die
Temperatur der Lagerkammer 4 eine Einschaltschwelle überschreitet, und ihn wieder auszuschalten, wenn sie einen Ausschaltschwelle unterschreitet. Diese einfache Art der Ansteuerung erlaubt die Verwendung eines preiswerten, nicht drehzahlgeregelten Verdichters. Die Steuerschaltung 18 ist ferner mit dem Wegeventil 16 verbunden, um jeweils beim Ausschalten des Verdichters 7 den Kältemittelkreislauf zwischen der Drosselstelle 1 1 und dem Verdampfer 10 zu unterbrechen und stattdessen den Eingang des Verdampfers 10 über die Nebenflussleitung 14 direkt mit dem Druckanschluss 8 des Verdichters 7 zu verbinden. So bleibt in einer Ausschaltphase des Verdichters 7 ein hoher Druck im Verflüssiger 9 zwischen dem Wegeventil 16 und dem Rückschlagventil 13 bestehen, und ein beträchtlicher Teil des gesamten in der Kältemaschine 23 zirkulierenden Kältemittels ist in dem zwischen Rückschlagventil 13 und Wegeventil 16 abgetrennten Teil des Kältemittelkreislaufs eingeschlossen.
Wenn der Verdichter 7 wieder eingeschaltet wird, belässt die Steuerschaltung 18 das Wegeventil 16 solange in der beschriebenen Stellung wie erforderlich, damit der
Verdichter 7 eine Laufgeschwindigkeit erreicht, in der gegen den Druck im Verflüssiger 9 anarbeiten kann. Das Beschleunigen des Verdichters 7 ist hier nicht zuletzt durch die Tatsache erleichtert, dass aufgrund des Einschlusses eines Großteils des Kältemittels im Verflüssiger 9 der Druck an den Anschlüssen des Verdichters 7 auch zum Zeitpunkt des Einschaltens niedrig und der Massenfluss des Kältemittels daher auch dann gering bleibt, wenn der Verdichter 7 beschleunigt. Nach einer vorgegebenen Wartezeit, wenn der Verdichter 7 seine Nenndrehzahl erreicht hat oder kurz davor, wird das Wegeventil 16 umgeschaltet, um die Nebenflussleitung 14 zu sperren und den Kältemittelfluss zum Verdampfer 10 über die Drosselstelle 1 1 wieder freizugeben. Im Extremfall kann die Zeitverzögerung zwischen dem Einschalten des Verdichters 7 und dem Umschalten des Wegeventils 16 sogar Null sein; in diesem Fall genügt das Volumen der Nebenflussleitung 14, um den Druckanstieg am Druckanschluss 8 beim
Verdichterstart soweit zu verzögern, dass der Verdichter 7 problemlos anläuft. Bei einem Nofrost-Kältegerät wie in Fig. 1 gezeigt können einer Weiterbildung der
Erfindung zufolge die Nebenflussleitung 14 und das Wegeventil 16 auch zum Abtauen des Verdampfers 10 im Bedarfsfall genutzt werden. Abtaubedarf kann jeweils in festen Zeitabständen oder nach Verstreichen einer vorgegebenen Betriebszeit des Verdichters 7 angenommen werden. Basierend auf Messergebnissen des Temperatursensors 19 kann die Steuerschaltung 18 auf Abtaubedarf schließen, wenn die Lagerkammer 4 sich nach Einschalten des Verdichters 7 langsamer abkühlt als normal; alternativ kann auch ein Eissensor unmittelbar am Verdampfer 10 vorgesehen sein. Wenn Abtaubedarf festgestellt worden ist, betreibt die Steuerschaltung 18 den Verdichter 7, während gleichzeitig der Weg des Kältemittels über die Nebenflussleitung 14 offen bleibt. Der Verdichter erzeugt - etwa durch Reibung eines Kolbens an den Wänden eines Zylinders, in dem er sich hin und herbewegt - Reibungswärme, die von dem dabei umgewälzten Kältemittelgas aufgenommen und über die Nebenstromleitung 14 zum Verdampfer 10 transportiert und dort abgegeben wird. Um den Abtauprozess zu effektivieren, kann vorgesehen sein, dass vor Beginn des Abtauens das Wegeventil 16 eine Zeit lang die Verbindung zwischen Verflüssiger 9 und Verdampfer 10 herstellt, um die Menge des während des Abtauvorgangs zirkulierenden Kältemittels zu erhöhen und so die am Verdampfer 10 verfügbare Heizleistung zu steigern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältemaschine (23), insbesondere für ein Haushaltskältegerät, mit einem
Verdichter (7), einem Verflüssiger (9) und einem Verdampfer(I O), die miteinander in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf verbunden sind, und einer
Nebenflussleitung (14), die mit dem Kältemittelkreislauf einerseits über einen zwischen einem Druckanschluss (8) des Verdichters (7) und dem Verflüssiger (9) angeordneten ersten Anschlusspunkt (15) und andererseits über einen zwischen dem Verflüssiger (9) und dem Verdampfer (10) angeordneten zweiten
Anschlusspunkt (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilmittel (16, 13) zum Absperren des Kältemittelkreislaufs zwischen dem ersten Anschlusspunkt
(15) und dem Verflüssiger (9) sowie zwischen dem Verflüssiger (9) und dem zweiten Anschlusspunkt (22) vorgesehen sind.
Kältemaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventilmittel ein Wegeventil (16) ist.
Kältemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil
(16) ein 3/2-Wegeventil ist, das wahlweise einen verflüssigerseitigen Anschluss (21 ) oder einen nebenflussleitungsseitigen Anschluss (20) mit dem zweiten Anschlusspunkt (22) verbindet.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eines der Ventilmittel ein Rückschlagventil (13) ist.
Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Rückschlagventil (13) zwischen dem ersten Anschlusspunkt (15) und dem
Verflüssiger (9) vorgesehen ist.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Drosselstelle (1 1 ) zwischen dem Verflüssiger (9) und dem zweiten Anschlusspunkt (22) vorgesehen ist. Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass den Ventilmitteln (16, 13) eine Steuereinheit (18) zugeordnet ist, um in einer stationären Betriebsphase des Verdichters (7) die Nebenflussleitung (14) geschlossen zu halten und sie vor Erreichen der stationären Betriebsphase wenigstens zeitweilig offenzuhalten.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, eine Steuereinheit eingerichtet ist, Abtaubedarf des Verdampfers (10) zu erkennen und bei Bestehen von Abtaubedarf den Verdichter (7) bei offener Nebenflussleitung (14) zu betreiben.
Haushaltskältegerät, gekennzeichnet durch eine Kältemaschine (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2013/052236 2012-02-15 2013-02-05 Kältegerät und kältemaschine dafür WO2013120735A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012202304.6 2012-02-15
DE102012202304A DE102012202304A1 (de) 2012-02-15 2012-02-15 Kältegerät und Kältemaschine dafür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013120735A1 true WO2013120735A1 (de) 2013-08-22

Family

ID=47678802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/052236 WO2013120735A1 (de) 2012-02-15 2013-02-05 Kältegerät und kältemaschine dafür

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012202304A1 (de)
WO (1) WO2013120735A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2962871A (en) 1957-12-09 1960-12-06 Revco Inc Defrosting and head pressure releasing refrigerating apparatus
GB2121944A (en) * 1982-05-26 1984-01-04 Tokyo Shibaura Electric Co Refrigerating systems
EP0916914A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 TGK CO., Ltd. Kältekreislauf
US20040035136A1 (en) * 2000-09-15 2004-02-26 Scotsman Ice Systems And Mile High Equipment Co. Quiet ice making apparatus
WO2011064928A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 ダイキン工業株式会社 コンテナ用冷凍装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2962871A (en) 1957-12-09 1960-12-06 Revco Inc Defrosting and head pressure releasing refrigerating apparatus
GB2121944A (en) * 1982-05-26 1984-01-04 Tokyo Shibaura Electric Co Refrigerating systems
EP0916914A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 TGK CO., Ltd. Kältekreislauf
US20040035136A1 (en) * 2000-09-15 2004-02-26 Scotsman Ice Systems And Mile High Equipment Co. Quiet ice making apparatus
WO2011064928A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 ダイキン工業株式会社 コンテナ用冷凍装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012202304A1 (de) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011118162C5 (de) Kombinierte Kälteanlage und Wärmepumpe und Verfahren zum Betreiben der Anlage mit funktionsabhängiger Kältemittelverlagerung innerhalb des Kältemittelkreislaufes
EP2906882B1 (de) Kältegerät mit zwei verdampfern
EP3344931B1 (de) Kältegerät mit mehreren lagerkammern
EP2697579B1 (de) Verdunstungsvorrichtung für ein kältegerät
WO2009141282A2 (de) Kühlgerät mit kühlmittelspeicherung im verflüssiger und entsprechendes verfahren
EP2500676B1 (de) Wärmepumpe
EP3859235A1 (de) Prüfkammer und verfahren zur steuerung
DE102012208139A1 (de) Wärmepumpenvorrichtung
DE102012211270A1 (de) Kältegerät mit einer verstellbaren Drosselung
EP1957894B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kühlschranks sowie kühlschrank mit einem zeitverzögerten einschalten des verdichters
DE1948127A1 (de) Regelbare Kompressor-Kaelteanlage
DE102014001929A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
WO2016034461A1 (de) Kältegerät mit mehreren lagerfächern
WO2014019859A2 (de) Kältegerät mit automatischer abtauung
DE102012222240A1 (de) Mehrzonen-Kältegerät
WO2013120735A1 (de) Kältegerät und kältemaschine dafür
WO2016034446A1 (de) Kältegerät und kältemaschine dafür
WO2016034443A1 (de) Kältegerät und kältemaschine dafür
WO2010060784A1 (de) Kältegerät mit mehreren lagerfächern
DE3431452A1 (de) Als waermepumpe genutztes kuehl- oder gefriergeraet
DE3406678C2 (de) Kombiniertes Kältegerät zum Kühlen und Entfeuchten
EP2810003B1 (de) Kältegerät mit zwei lagerkammern
DE2433331A1 (de) Kuehlmoebel, insbesondere zweitemperaturen-kuehlschrank, mit einem einzigen motorkompressoraggregat
DE102013011050A1 (de) Kühl- und/oder Gerfriergerät
DE102021212364A1 (de) Kältegerät und Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers in einem Kältegerät

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13703034

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13703034

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1