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(11) |
EP 1 427 973 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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25.11.2009 Patentblatt 2009/48 |
(22) |
Anmeldetag: 10.09.2002 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2002/010143 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/023297 (20.03.2003 Gazette 2003/12) |
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(54) |
KÄLTEGERÄT MIT ZWEI VERDAMPFERN
REFRIGERATING APPLIANCE COMPRISING TWO EVAPORATORS
APPAREIL FRIGORIFIQUE A DEUX EVAPORATEURS
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
(30) |
Priorität: |
13.09.2001 DE 10145139
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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16.06.2004 Patentblatt 2004/25 |
(73) |
Patentinhaber: BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH |
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81739 München (DE) |
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Erfinder: |
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- STEMPFLE, Anton
89527 Giengen (DE)
- MAYERSHOFER, Christian
89355 Grundremmingen (DE)
- BRACHERT, Rainer
89423 Gundelfingen (DE)
- SCHMIDT, Rudolf
89537 Giengen (DE)
- HOPF, Markus
73433 Aalen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 624 763 DE-A- 19 535 145 DE-A- 19 957 719
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DE-A- 19 535 144 DE-A- 19 843 484 FR-A- 2 792 965
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 14, 5. März 2001 (2001-03-05) -& JP 2000
329443 A (SHARP CORP), 30. November 2000 (2000-11-30)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Kältegeräte gemäß Oberbegriff von Anspruch 1,
wie sie beispielsweise aus
DE-A-195 35 144 oder
DE-A-195 35 145 bekannt sind.
[0002] Die Kältemittelkreise herkömmlicher Kältegeräte dieser Art weisen einen Sammler auf,
in dem sich im Laufe einer Unterbrechung des Betriebs des Verdichters Kältemittel
sammeln kann, welches bei Wiederaufnahme des Verdichterbetriebs diesem sofort zugeführt
werden kann. Wenn der Verdichter eines solchen herkömmlichen Kältegerätes in Betrieb
genommen wird, so vergeht dennoch eine gewisse Zeitspanne, bis flüssiges Kältemittel
einen Verdampfer erreicht und ein diesem Verdampfer zugeordnetes Kühlfach zu kühlen
beginnt. Während dieser Zeitspanne wird zwar zum Betrieb des Verdichters elektrische
Energie verbraucht, es wird jedoch noch keine nutzbare Kühlwirkung erreicht.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät der eingangs angegebenen Art
zu schaffen, bei dem eine Kühlwirkung unmittelbar mit Inbetriebnahme des Verdichters
erreichbar ist, und das somit einen verbesserten thermischen Wirkungsgrad aufweist.
[0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
[0005] Dies bedeutet, dass die Kühlleistung des als stromabwärts gelegenen, zweiten durchströmten
Verdampfers allenfalls ein kleiner Bruchteil der Kühlleistung ist, die erreichbar
ist, wenn er als erster durchströmt wird. Durch diese Dosierung des Kältemittels ist
es möglich, den stromabwärtigen Verdampfer als Kältemittelsammler zu nutzen. Die Folge
davon ist, dass bei Inbetriebnahme des Verdichters durch Absaugen des Kältemittels
aus dem als Sammler fungierenden Verdampfer es zu einer Verdunstung von Kältemittel
in diesem Verdampfer und damit zu einer sofortigen Abkühlung kommt.
[0006] Die Verdampfer sind vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen angeordnet, wobei der
stromaufwärts gelegene höher liegt als der stromabwärtige Verdampfer.
[0007] Die Kältemittelleitung des stromaufwärts gelegenen Verdampfers ist vorzugsweise auf
dem überwiegenden Teil ihrer Länge zum stromabwärts gelegenen Verdampfer hin durchgehend
abschüssig. So kann bei Stillstand des Kältemittelkreises in dieser Leitung kondensierendes
Kältemittel frei zum stromabwärts gelegenen Verdampfer hin abfließen. Um beide Verdampfer
getrennt voneinander betreiben zu können, ist vorzugsweise ein Wegeventil im Kältemittelkreis
angeordnet, dass es erlaubt, den stromaufwärts angeordneten Verdampfer aus dem Kältemittelkreis
auszukoppeln.
[0008] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät, an dem die vorliegende Erfindung
anwendbar ist;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreises für das Kältegerät aus Fig.
1; und
- Fig. 3
- eine detailliertere Darstellung des Kältemittelkreises.
[0009] Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Kältegerät mit einem Gehäuse 1,
das zwei durch einen Zwischenboden 2 getrennte Innenfächer 3, 4, z.B. ein Gefrierfach
und ein Normalkühlfach, aufweist, an deren jeweils Türen 7, 8 gegenüberliegenden Rückwänden
Verdampfer 5 bzw. 6 montiert sind. Die Verdampfer 5, 6 werden von einem Verdichter
9 mit Kältemittel versorgt, der in Abhängigkeit von jeweils in den Innenfächern 3
bzw. 4 gemessenen Temperaturen intermittierend betrieben wird.
[0010] Fig. 2 zeigt schematisch die Struktur des Kältemittelkreislaufs des Kältegeräts aus
Fig. 1. In dem Kältemittelkreislauf sind der Verdichter 9, ein Wärmetauscher 10, der
Verdampfer 5 des höher gelegenen Innenfachs 3 und der Verdampfer 6 des tiefer gelegenen
Innenfachs 4 in Reihe zu einem geschlossenen Kreis verbunden. Die in diesem Kreis
zirkulierende Kältemittelmenge ist so bemessen, dass im Kühlbetrieb, bei laufendem
Verdichters das in den höher gelegenen Verdampfer 5 eingespeiste Kältemittel im wesentlichen
verdampft ist, wenn der Kältemittelstrom den tiefer gelegenen Verdampfer 6 erreicht.
Obwohl die zwei Verdampfer 5, 6 in Reihe verbunden sind, wird so im wesentlichen nur
das höher gelegene Innenfach 3 gekühlt.
[0011] Um auch das tiefer gelegene Innenfach 4 kühlen zu können, ist ein Wegeventil 11 mit
zwei Schaltstellungen mit dem Ausgang des Verdichters 10 verbunden, welches in seiner
ersten Schaltstellung den Kältemittelstrom dem Eingang des Verdampfers 5 und in seiner
zweiten Schaltstellung unter Ausgliederung des Verdampfers 5 aus dem Kältemittelkreis
direkt dem Eingang des Verdampfers 6 zuführt.
[0012] Die Verdampfer 5, 6 sind in an sich bekannter Weise als Rollbond-Verdampfer ausgebildet,
mit einer Verdampferplatte aus einem gut wärmeleitenden Material und einer an einer
Seite der Platte in innigem Kontakt mit dieser angeordneten, in wechselnde Richtungen
verlaufenden Kältemittelleitung 12. Die Kältemittelleitung 12 ist vom Eingang 13 bis
zum Ausgang 14 des Verdampfers 5 abschüssig. Hierdurch wird erreicht, dass Kältemittel,
welches bei ausgeschaltetem Verdichter 9 im Verdampfer 5 rekondensieren kann, sich
nicht in diesem sammelt, sondern in den tiefer gelegenen Verdampfer 6 abfließt, der
so als ein Sammelbehälter für das Kältemittel fungiert. Der Einfachheit halber kann
der tiefer gelegene Verdampfer 6, wie in der Figur gezeigt, die gleiche Struktur wie
der höher gelegene Verdampfer 5 haben.
[0013] Wenn einer der (nicht dargestellten) in den Innenfächern 3, 4 angeordneten Temperatursensoren
Kühlbedarf des jeweiligen Innenfachs anzeigt und der Verdichter 9 in Gang gesetzt
wird, so saugt dieser Kältemittel aus dem tiefer gelegenen Verdampfer 6 ab. Der hieraus
resultierende Druckabfall im Verdampfer 6 führt zur Verdampfung von Kältemittel darin
und damit zu einer Kühlung des Innenfachs 4. Diese Kühlung findet unabhängig davon
statt, ob der Kühlbedarf für das obere Innenfach 3 oder für das untere Innenfach 4
festgestellt worden ist. Sie ist aber auch dann, wenn der Kühlbedarf im oberen Innenfach
3 vorliegt, im allgemeinen erwünscht, da sie die Zeit verlängert, die verstreichen
kann, bis erneut flüssiges Kältemittel in den Verdampfer 6 geleitet werden muss, um
das untere Fach 4 zu kühlen.
[0014] Fig. 3 zeigt eine detailliertere Darstellung bzw. eine Weiterentwicklung des Kältemittelkreises
aus Fig. 2. Bereits mit Bezug auf Figs. 1 und 2 erläuterte Elemente des Kältemittelkreises
sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht erneut beschrieben. Kältemittel
vom Wärmetauscher 10 erreicht das Wegeventil 11 über einen Trockner 15. Kapillarleitungen
16, 17, die die Ausgänge des Wegeventils 11 bilden, sind im Innern einer Rückstromleitung
18 geführt, durch die entspanntes Kältemittel vom Ausgang des tiefer gelegenen Verdampfers
6 dem Verdichter 9 zugeführt wird. Beide Kapillarleitungen sind am äußeren Rand des
Verdichters 6 entlang geführt, da sie das Kältemittel jedoch unter hohem Druck führen,
kommt es in den Kapillarleitungen zu keiner wesentlichen Verdampfung. Diese findet
erst statt, wenn nach Durchgang durch eine Drosselspirale 19 bzw. 20 das entspannte
Kältemittel in die Kältemittelleitung 12 des Verdampfers 6 bzw. 5 eintritt.
[0015] Beide Verdampfer 5, 6 sind mit elektrischen Heizelementen 21 versehen, die dazu dienen
können, an der Oberfläche der Verdampfer 5, 6 kondensierte Luftfeuchtigkeit aus den
Innenfächern 3, 4 aufzutauen und zu beseitigen oder speziell im Falle des unteren
Verdampfers 6, der aus der Verdampfung von gesammeltem Kältemittel bei Inbetriebnahme
des Verdichters resultierende Abkühlung entgegenzuwirken, wenn die im Innenfach 4
aufrechzuerhaltende Temperatur ausnahmsweise höher ist als die Umgebungstemperatur.
1. Kältegerät mit einem Verdichter (9), einem stromaufwärts gelegenen Verdampfer (5)
und einem stromabwärts gelegenen Verdampfer (6), die in einem Kältemittelkreis in
Reihe verbunden und von einem Kältemittel durchströmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der stromabwärts gelegene Verdampfer (6) als Kältemittelsammler verwendet wird, und
dass die in dem Kältemittelkreis zirkulierende Menge des Kältemittels so bemessen
ist, dass das Kältemittel im wesentlichen vollständig in dem stromaufwärts gelegenen
Verdampfer (5) verdampft.
2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreis keinen von den Verdampfern (5, 6) verschiedenen Kältemittelsammler
aufweist.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfer in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, wobei der stromaufwärts
angeordnete Verdampfer (5) höher angeordnet ist als der stromabwärts angeordnete Verdampfer
(6).
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Verdampfer (5) eine Kältemittelleitung (12) aufweist,
die auf dem überwiegenden Teil ihrer Länge zum stromabwärts gelegenen Verdampfer (6)
hin durchgehend abschüssig ist.
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Wegeventil (11) zum selektiven Auskoppeln des stromaufwärts angeordneten Verdampfers
aus dem Kältemittelkreis aufweist.
1. Refrigerating appliance with a compressor (9), an evaporator (5) located upstream
and an evaporator (6) located downstream, which are connected are series in a refrigerant
circuit and flowed through by a refrigerant, characterised in that the evaporator (6) located downstream is used as a refrigerant collector and that
the quantity of refrigerant circulating in the refrigerant circuit is so dimensioned
that the refrigerant evaporates substantially completely in the evaporator (5) located
upstream.
2. Refrigerating appliance according to claim 1, characterised in that the refrigerant circuit does not have any refrigerant collector differing from the
evaporators (5, 6).
3. Refrigerating appliance according to claim 1 or 2, characterised in that the evaporators are arranged at different heights, wherein the evaporator (5) arranged
upstream if disposed higher than the evaporator (6) arranged downstream.
4. Refrigerating appliance according to any one of the preceding claims, characterised in that the evaporator (5) located upstream has a refrigerant duct (12) which on the predominant
part of its length is continuously inclined towards the evaporator (6) located downstream.
5. Refrigerating appliance according to any one of the preceding claims, characterised in that it comprises a directional valve (11) for selective decoupling of the upstream evaporator
from the refrigerant circuit.
1. Appareil frigorifique comprenant un compresseur (9), un évaporateur (5) situé en amont
et un évaporateur (6) situé en aval, qui sont raccordés en série dans un circuit d'agent
frigorifique et sont traversés par un agent frigorifique, caractérisé en ce que l'évaporateur (6) situé en aval est utilisé comme collecteur d'agent frigorifique
et en ce que la quantité d'agent frigorifique circulant dans le circuit d'agent frigorifique est
dimensionnée de manière à ce que l'agent frigorifique s'évapore essentiellement complètement
dans l'évaporateur (5) situé en amont.
2. Appareil frigorifique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'agent frigorifique ne présente pas de collecteur d'agent frigorifique
différent des évaporateurs (5, 6).
3. Appareil frigorifique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les évaporateurs sont disposés à différentes hauteurs, l'évaporateur (5) disposé
en amont étant disposé plus haut que l'évaporateur (6) disposé en aval.
4. Appareil frigorifique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évaporateur (5) situé en amont présente une conduite d'agent frigorifique (12)
qui, sur la partie majeure de sa longueur, est en pente continue en direction de l'évaporateur
(6) situé en aval.
5. Appareil frigorifique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une vanne de distribution (11) pour le découplage sélectif de l'évaporateur
disposé en amont hors du circuit de l'agent frigorifique.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
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