DE2939904A1

DE2939904A1 - Kuehlschrank

Info

Publication number: DE2939904A1
Application number: DE19792939904
Authority: DE
Inventors: George Albert Apoloni Asselman; Adrianus Johannes Va Mensvoort
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1980-04-24
Also published as: JPS5553671A; US4288993A; ES484682A1; FR2438244B1; AR220230A1; IT1123403B; GB2033565B; SE7908154L; FR2438244A1; GB2033565A; SE442056B; CA1111666A; AU5137079A; AU534050B2; IT7926168A0; NL7810047A

Description

N.V. Philips' Gloei'amp^feVic!^, Findtayen·. _m ■: .". ""_: *_: 2939904

21.8.1979 '■''-*'·'/

Kühlschrank

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung mit einem Gefrierraum und einem Kühlraum, welche Kühlvorrichtung mit einem ein Kühlmittel enthaltenden primären Kühlsystem mit einem in dem Gefrierraum angeordneten primären Verdampfer, und mit einem ein Kühlmittel und ein Regelgas enthaltenden sekundären Kühlsystem versehen ist, das durch ein in dem Kühlraum angeordnetes sekundäres Verdampferrohr gebildet wird, das auf einer Seite geschlossen und auf der anderen Seite mit einem mit dem primären Verdampfer in wärmeaustauschendem Kontakt stehenden sekundären Kondensatorrohr verbunden ist, das an einen Zufuhrkanal eines Behälters angeschlossen ist, in welchem Behälter sich ein heizbares reversibeles Regelgasgettermaterial befindet zum Andern der Menge freien Regelgases, damit die Temperatur des sekundären Verdampferrohres geregelt werden kann.

Eine derartige Kühlvorrichtung ist in der noch nicht vorveröffentlichten niederländischen Patentanmeldung 77Ο688Ο beschrieben worden.

Ein Problem das sich bei der Herstellung einer derartigen Kühlvorrichtung dartut ist, dass bevor der Behälter mit dem darin befindlichen Regelgasgetter an das sekundäre Verdampferrohr angeschlossen ist, das Regelgasgetter Wasser und andere Stoffe aus der Umgebungsluft absorbieren kann, wodurch später die Wirkung des Kühlschrankes beeinträchtigt wird. Deswegen soll während der Herstellung der Kühlvorrichtung die erforderliche Regelgasgettermenge für jeden Behälter zunächst einer zeitraubenden Trocken- und Entgasungsbehandlung ausgesetzt werden.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, dafür eine Lösung zu schaffen. Die erfindungsgeinässe Kühlvorrichtung weist dazu das Kennzeichen auf, dass es in dom Zuführungr.Uaiiti.l dos Behälters eine Brcclihaut gibt.

030017/0694

21.8.1979 '"'·/' PHN 9247

Der Vorteil dabei ist, dass durch Abschluss des Behälters durch eine Haut der Behälter in einem einzelnen Herstellungsschritt und an einer anderen Stelle hergestellt werden kann. Dieses Herstellungsverfahren eignet sich durchaus zur Massenherstellung. Zugleich kann nun eine grössere Menge· Regelgasgetter in einem getrocknet und entgast werden. Der Behälter kann danach problemlos aufbewahrt werden, bis er während des Herstellungsvorganges der Kühlvorrichtung gebraucht wird. Wenn er während des Her-Stellungsvorganges benötigt wird braucht nach Anschluss an das sekundäre Kondensatorrohr nur die Haut bcispiolawoiso durcli Druckerhöhung, gebrochen zu werden, wodurch automatisch eine offene Verbindung zwischen dem Kondensatorrohr und dem Behälter entsteht. Das Erhöhen des Druckes kann verschiedenartig erfolgen und wird in der nachfolgenden Figurbeschreibung näher erläutert. Vorzugsweise wird als Brechhaut eine Kupferfolie verwendet.

Eine Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den Behälter, der evakuiert ist, den Zufuhrkanal des Behälters, in dem sich die Brechhaut befindet, und das heizbare reversibele Regelgasgettermaterial im Behälter umfasst.

Eine andere Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den mit Reglgas gefüllten Behälter, den Zuführungskanal des Behälters mit der Brechhaut und das heizbare reversibele Regelgasgettermaterial im Behälter enthält.

Eine weitere Ausführungsforni weist das Kennzeichen auf, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den Behälter, der mit Regelgas sowie mit etwas Kühlmedium gefüllt ist, den Zuführungskanal des Beliälters mit der Brechhaut und das heizbare reversibele Regelgasgettermaterial im Behälter enthält.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Kassette 3$ zum Gebrauch in der Kühlvorrichtung nach der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen;

030017/0694

21.8.1979 & PHN 92^7

Fig. 1 eine schematische Darstellung der zwei Kühlsysteme in der Kühlvorrichtung,

Fig. 2 bis 5 eine Darstellung der Art und Weise, wie in dem Herstellungsvorgang die im Behälter vorgesehene Brechhaut gebrochen wird.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Kühlschrank bezeichnet, der aus einem Gefrierraum 2 und einem Kühlraum aufgebaut ist. Dabei liegt der Gefrierraum 2 über dem Kühlraum 3.

Der Gefrierraum 2 wird mittels eines primären Kühlsystems gekühlt, das aus einem Verdichter k, einem primären Kondensator 5 und einer als Drossel wirksamen Kapillare 6 und einem primären Verdampfer 7 besteht. Das primäre Kühlsystem enthält ein normales Kühlmittel wie Freon. Die Temperatur im Gefrierraum 2 wird thermostatisch geregelt und der Temperaturpegel ist auf nicht angegebene bekannte Weise einstellbar.

Der Kühlraum 3 wird mittels eines sekundären Kühlsystems gekühlt, dessen sekundärer Verdampfer 8 sich im Kühlraum 3 und dessen sekundärer Kondensator 9 sich in einer isolierten Aussenwand des Gefrierraumes 2 befindet. Der sekundäre Kondensator 9 hat eine Kondensationswand 10, die mit dem primären Verdampfer 7 in wärmeleitendem Kontakt steht. Auch das sekundäre Kühlsystem enthält ein normales Kühlmittel wie Freon. Der sekundäre Verdampfer 8 und der sekundäre Kondensator 9 werden durch ein einziges Rohr gebildet. Der Wärmetransport in dem sekundären Kühlsystem erfolgt dadurch, dass das flüssige Kühlmittel im Verdampfer 8 verdampft und danach an der Oberfläche der Kondensationswand 10 kondensiert. Das kondensierte Kühlmittel fliesst durch Schwerkraft in den sekundären Verdampfer 8 zurück und kühlt auf diese Weise den Kühlraum 3.

Das Regeln der Temperatur im Kühlraum 3 erfolgt durch Änderung der verfügbaren Kondensationswandoberfläche

10. Dazu mündet das Ende 11 des sekundären Kondensators 9 in einen Behälter 12, der mit einem Regelgas 13 gefüllt ist. Dieses Regelgas 13 bildet mit dem Kühlmitteldampf ^k an der Stelle der Kondensationswand 10 eine Trennfläche 15·

_ »fcD 030017/069*

21.8.1979 ·..*.:.. fi''"'"' "■ ··" PHN 92^7

Unterhalb dieser Trennfläche 15 erfolgt im Betrieb Kondensation des Kühlmitteldampfes, während oberhalb der Grenze keine Kondensation stattfindet. Die Lage der Trennfläche bestimmt die Grosse der verfügbaren Kondensationswandoberfläche und damit die Menge Kühlmittel, die kondensiert und folglich auch die Temperatur des sekundären Verdampfers 6.

Eine Verschiebung der Trennfläche 15 längs der Kondensationswand 10 ist dadurch möglich, dass die Regelgasmenge 13 geändert wird. Dazu ist im Behälter 12 ein heizbares W reversibeles Regelgasgettermaterial 16 vorhanden. Bei zunehmender Temperatur gibt das Regelgasgetter mehr Regelgas frei und die Trennfläche 15 verschiebt sich nach unten, wodurch die verfügbare Oberfläche der Kondensationswand 10 kleiner wird. Umgekehrt wird bei abnehmender Temperatur ^ der Regelgasgetter mehr Regelgas binden, wodurch die Trennfläche 15 sich nach oben verschiebt und die verfügbare Kondensationswandoberfläche grosser wird. Als Kühlmittel wird beispielsweise Freon R12 (CF-Cl«) verwendet, als Regelgas Stickstoff und als Regelgasgetter das bekannte molekulare Siebmaterial Zeolith Typ 4A. Dieser Typ Zeolith gettert Stickstoff aber nahezu kein Freon R12. Andere Kombinationen sind selbstverständlich auch möglich. Der Regelgasgetter 16 ist mit Hilfe eines Heizelementes 17 heizbar, welches Element in einen bekannten und nicht dargestellten Regelkreis aufgenommen ist.

Während der Herstellung des Behälters 12 kann die

erforderliche Menge getrockneten und entgasten Regelgasgetters 16 in den Behälter gegeben und daraufhin der Zufuhrkanal 18 des Behälters durch die Haut 19 luftdicht verschlossen werden. Eine andere Möglichkeit ist, die erforderliche Menge Regelgasgettermaterial ungereinigt in den Behälter 12 zu geben, danach den Zufuhrkanal 18 des Behälters mit der Haut 19 abzuschliessen und daraufhin den·Behälter zu erwärmen, wobei Wasserdampf und Gase über einen einzelnen Ablaufstutzen 20 entfernt werden.

In den Fig. 2 bis 5 ist angegeben, wie während des Iliu'slellungsvui'ganges dio Brechhuut gebrochen wird. Die Brechhaut 19, beispielsweise eine Kupferfolie, ist zwischen

030017/0694

II."*¹··· ·■>·· 21.8.1979 ·..*.:.. Jf"-""' ^: ·* PHN 92^7

dem Ende 21 eines Zuführungsrohres 22 und dem Rand 23 des \ Behälters 12 vorgesehen. Der Behälter wird evakuiert, indem

j an den Abführungsstutzen 20 eine nicht näher dargestellte

j Vakuumpumpe angeschlossen wird. Danach wird der Abführungs-

j 5 stutzen verlötet. Auf diese Weise erhält man eine Art

Getterkassette, die aufbewahrt werden kann, bis sie im

j Fertigungsprozess notwendig ist. Die Brechhaut kann selbst-

verständlich auch irgendwo in dem Zuführungsrohr 22 ange-

' ordnet werden.

! 10 Im Herstellungsvorgang wird das Ende 11 des sekun-

dären Kondensatorrohres 9 durch Verlötung mit dem Zuführungs-

: rohr 22 verbunden (siehe Fig. 3)· Daraufhin wird das

sekundäre Kühlsystem über ein Rohr 2k evakuiert (siehe

[ Fig. k) und danach mit Freon und Regelgas gefüllt, wobei

j '5 infolge des Freondruckes (etwa 5 bar) die Haut bricht und

zwangsläufig zwischen dem Behälter 12 und dem sekundären Kondensatorrohr 9 eine offene"Verbindung entsteht (sichn Fig. 5). Das Rohr 2k wird daraufhin verlötet. Die gebrochene Haut bleibt nach wie vor im Zuführungskanal 18 aber bildet für ein einwandfreies Funktionieren des Kühlsystems keine Beeinträchtigung.

Eine andere Möglichkeit ist den Behälter 12 statt zu evakuieren bereits mit Regelgas zu füllen. In diesem Fall wird die Haut brechen wenn nach der Montage der Be- /~- 25 hälter erwärmt wird, beispielsweise beim Anbringen des Isoliermaterials in der Wand des Kühlschrankes. Der Regelgasgetter gibt dann soviel Regelgas frei dass der Druck im Behälter den Brechdruck der Haut überschreitet.

Es ist auch möglich, in dem Behälter ausser dem Regelgas auch einen gewissen Teil der Freonfüllung anzubringen. Mit dieter Methode wird die Haut jedenfalls nach Inbetriebsetzung des sekundären Kühlsystems brechen. Wird nämlich der Kühlschrank mit maximaler Kapazität eingekühlt, so sorgt die Regelung des sekundären Kühlsystems dafür, dass das Heizelement I7 eingeschaltet wird wodurch infolge dor Verdampfung; des Freons der Druck im Behälter ansteigen wird bis die Haut bricht. Wenn beispielsweise Freon R12 (CF Cl„) in einem geschlossenen Raum auf 1OU⁰C

030017/069*

21.8.1979 ^:..··.:!. Χ- '.-' · ·-" PHN 9247

erhitzt wird, beträgt die Dampfspannung 33 bar. Der Vorteil dieses letzteren Verfahrens ist, dass der Brechdruck der Haut auf einem höheren Pegel gewählt werden kann. Man kann folglich beispielsweise eine dickere Kupferfolie wählen. 5

030017/0694

Claims

21.8.1979 ·-*.:.

• ..

PATENTANSPRÜCHE

1. Kühlvorrichtung mit einem Gefrierraum und einem Kühlraum, welche Kühlvorrichtung mit einem ein Kühlmittel enthaltenden primären Kühlsystem mit einem im Gefrierraum angeordneten primären Verdampfer, und mit einem ein Kühlmittel und ein Regelgas enthaltenden sekundären Kühlsystem versehen ist, das durch ein in dem Kühlraum angeordnetes sekundäres Verdampferrohr gebildet wird, das auf einer Seite geschlossen und auf der anderen Seite mit einem mit dem primären Verdampfer in wärmeaustauschendem Kontakt

M stehenden sekundären Kondensatorrohr verbunden ist, das an einen Zuführungskanal eines Behälters angeschlossen ist, in dem sich ein heizbares reversibeles Regelgasgettermaterial befindet zum Andern der Menge freien Regelgases, damit die Temperatur des sekundären Verdampferrohres geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführungskanal des Behälters eine Brechhaut vorhanden ist.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechhaut eine Kupferfolie ist.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den evakuierten Behälter, den Zuführungskanal des Behälters, in dem sich die Brechhaut befindet, und das heizbare reversibele Regelgasgettermaterial in dem Behälter umfasst.

h. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den mit Regelgas gefüllten Behälter, den Zuführungskanal des Behälters, in dem sich die Brechhaut befindet, und das heizbare reversibele Regelgasgcttermaterial in dem Behälter umfasst.

5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung mit einer Kassette versehen ist, die den mit Regelgas sowie mit etwas Kühl-

030017/0694

21.8.1979 ^:..'-.:",. 2.:.^:..^: : "· ρην 9247

mittel gefüllten Behälter, den Zuführungskanal des Behälters, in dem sich die Brechhaut befindet, und das heizbare reversibele Regelgasgettermaterial in dem Behälter umfasst.

6. Kassette zum Gebrauch in der Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5«

G3GG17/G634