VerdampferanordnungEvaporator arrangement
Die Erfindung betrifft eine Verdampferanordnung zur Kühlung von einem in einem Kältegerät, wie einem Kühlschrank, einer Kühl- und Gefrierkombination oder dergleichen, angeordneten Kühlräumen, mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hinterein- ander angeordneten, in einem Einkreiskältesystem liegenden Verdampfern, von welchem einer eine Kältemittel-Einspritzstelle aufweist als der andere Verdampfer, wobei die Verdampfer durch wenigstens einen Kältemittelkanal kältetechnisch miteinander verbunden sind.The invention relates to an evaporator arrangement for cooling a cold room arranged in a refrigeration device, such as a refrigerator, a fridge-freezer or the like, with at least two evaporators arranged in series and lying in a single-circuit cooling system, one of which is a refrigerant. Injection point than the other evaporator, the evaporators being connected to one another in terms of refrigeration technology by at least one refrigerant channel.
Bei Kühlgeräten mit wenigstens zwei wärmeisolierend getrennt voneinander angeordneten Kühlfächern, wie beispielsweise einem Normalkühlfach und einem darunter angeordneten Tiefkühlfach oder aber einem Gefrierfach und einem darunter angeordneten Normalkühlfach, ist es Stand der Technik, den Kühlfächern zu deren Kühlung jeweils einen Verdampfer zuzuordnen, welche üblicherweise durch die Platinenabschnit- te einer Verdampferplatine gebildet und in Reihenschaltung hintereinander in einem Einkreiskältesystem angeordnet sind. Die Reihenschaltung der Verdampfer ist dabei üblicherweise so bestimmt, daß der Verdampfer geringerer Kälteleistung dem Verdampfer höherer Kälteleistung nachgeschaltet ist und aus Gründen der Minimierung von Kältemittelfließstrecken zwischen den beiden Platinenabschnitten in vertikaler Richtung von unten nach oben von Kältemittel durchströmt ist. Eine derartige Durchströmung des nachgeschalteten Verdampferabschnitts bringt mit sich, daß sich innerhalb des Kühlfaches eine Temperaturschichtung ausbildet, wodurch die Temperatur im Bereich der Decke des Kühlfaches deutlich wärmer als die im Bereich des Kühlfachbodens zu messende Temperatur ist, so daß sich eine verhältnismäßig hohe Temperaturdifferenz zwischen dem deckennahen und dem bodennahen Bereich des
nähme bringt jedoch nicht nur einen unerheblichen Installationsaufwand mit sich, sondern bedingt neben den Kosten für einen Ventilator, daß sich der Energieverbrauch des Gerätes durch den funktionsbedingt notwendigen ständigen Betrieb des Ventilators, in unerwünschter Weise erhöht.In the case of refrigerators with at least two heat-insulating compartments arranged separately from one another, such as a normal freezer compartment and a freezer compartment arranged underneath, or a freezer compartment and a normal freezer compartment arranged underneath, it is state of the art to assign an evaporator to the cooling compartments in order to cool them, which is usually done by the Circuit board sections of an evaporator board are formed and are arranged in series in a single-circuit cooling system. The series connection of the evaporators is usually determined in such a way that the evaporator with a lower cooling capacity is connected downstream of the evaporator with a higher cooling capacity and because of the minimization of refrigerant flow paths between the two circuit board sections, refrigerant flows in a vertical direction from bottom to top. Such a flow through the downstream evaporator section entails that a temperature stratification forms within the refrigerator compartment, as a result of which the temperature in the area of the ceiling of the refrigerator compartment is significantly warmer than the temperature to be measured in the area of the refrigerator compartment bottom, so that there is a relatively high temperature difference between the near the ceiling and near the floor of the would not only entail an insignificant installation effort, but in addition to the costs for a fan, the energy consumption of the device would increase in an undesirable manner due to the functionally necessary continuous operation of the fan.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdampferanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einfachen konstruktiven Maßnahmen hinsichtlich einer zumindest annähernd gleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb des durch den nachgeschalteten Verdampfer gekühlten Kühlfaches zu ertüchtigen.The invention has for its object to upgrade an evaporator arrangement according to the preamble of claim 1 with simple design measures with regard to an at least approximately uniform temperature distribution within the cooling compartment cooled by the downstream evaporator.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kältemittelkanal am Ende seines Verlaufes am Verdampfer mit der Einspritzstelle in den Abschnitt des zweiten Verdampfers übergeführt ist, auf welchem er den in Einbaulage obenliegenden Endabschnitt dieses Verdampfers zugeführt ist, von wo er über den Restabschnitt des zweiten Verdampfers verläuft.This object is achieved according to the invention in that the refrigerant channel at the end of its course on the evaporator with the injection point is transferred to the section of the second evaporator, on which it is fed to the end section of this evaporator located in the installed position, from where it passes over the remaining section of the second evaporator runs.
Hierdurch ist unter Vermeidung zusätzlicher, zur Kostensteigerung eines Kühlgerätes beitragende Maßnahmen, wie die Installation eines Ventilators oder dergleichen, zumindest weitestgehend eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Kühl- raumes, wie beispielsweise eines Normalkühlfaches, erreicht und somit die Temperaturdifferenz innerhalb des Kühlfaches minimiert, da der Kältemittelkanal nach seinem Austritt aus dem Verdampfer mit der Einspritzstelle, wie beispielsweise einem Gefrierfach- oder Frischkühlfachverdampfer, unmittelbar und somit mit hoher Kälteleistung dem obenliegenden Endabschnitt des zweiten Verdampfers zugeführt ist. Aufgrund der intensiveren Kühlung ds obenliegenden Bereiches des Verdampfers erfolgt eine Unterstützung der natürlichen Konvektion und somit eine Luftdurchmischung innerhalb des vom zweiten Verdampfer gekühlten Kühlfaches, hervorgerufen durch das höhere spezifische Gewicht der Kaltluft.In this way, while avoiding additional measures that contribute to increasing the cost of a cooling device, such as installing a fan or the like, at least as far as possible a uniform temperature distribution within the cooling room, such as for example a normal cooling compartment, is achieved and the temperature difference within the cooling compartment is thus minimized, since the refrigerant channel after it emerges from the evaporator with the injection point, such as a freezer compartment or fresh-cooling compartment evaporator, is supplied directly to the overhead end section of the second evaporator with a high cooling capacity. Due to the more intensive cooling of the overhead area of the evaporator, natural convection is supported and thus air is mixed within the cooling compartment cooled by the second evaporator, caused by the higher specific weight of the cold air.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verdampfer eine unterschiedliche Kälteleistung aufweisen und daß der Kältemittelkanal von dem mit der Einspritzstelle versehenen, eine höhere Kälteleistung aufweisenden Verdampfer auf den in Einbaulage obenliegenden Endabschnitt des zweiten, eine geringere Kälteleistung aufweisenden Verdampfer überge- führt ist und von diesem Endabschnitt aus über den verbleibenden Abschnitt des Verdampfers geringerer Kälteleistung verläuft.
Eine besonders einfache Montage der Verdampferanordnung im Kühlgerät und zugleich eine besonders positionssichere Kanalführung zur Vermeidung einer Temperaturschichtung innerhalb der von der Verdampferanordnung zu kühlenden Kühlfläche ergibt sich, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß die Verdampferanordnung als Verdampferplatine mit wenigstens zwei Platinenabschnitten unterschiedlicher Kälteleistung ausgeführt ist.According to a particularly preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the evaporators have a different refrigeration capacity and that the refrigerant channel transfers from the evaporator provided with the injection point, which has a higher refrigeration capacity, to the end section of the second evaporator, which is in the installed position, and which has a lower refrigeration capacity - Is and runs from this end section over the remaining section of the evaporator lower cooling capacity. A particularly simple assembly of the evaporator arrangement in the cooling device and, at the same time, a particularly positionally secure channel guide to avoid temperature stratification within the cooling surface to be cooled by the evaporator arrangement results if, according to a preferred embodiment of the object of the invention, it is provided that the evaporator arrangement as an evaporator board with at least two board sections different cooling capacity is executed.
Gemäß einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfin- düng ist vorgesehen, daß von dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung der Kältemittelkanal von dem Ende seiner Anordnung auf diesen Platinenabschnitt zumindest in den Nahbereich des davon abgewandten Endabschnitts des in Einbaulage der Verdampferanordnung höherliegenden Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung übergeführt ist, von wo er zumindest annähernd mäanderartig über die verbleibende Fläche des Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung geführt ist.According to a next preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the refrigerant channel is transferred from the circuit board section of higher cooling capacity from the end of its arrangement to this circuit board section at least into the vicinity of the end section facing away from the circuit board section of lower cooling capacity which is higher in the installed position of the evaporator arrangement, from where it is guided at least approximately in a meandering manner over the remaining area of the circuit board section of lower cooling capacity.
Eine derartige Verdampferanordnung stellt für ein Kältegerät mit einem obenliegenden Normalkühlfach und einem darunter angeordneten Frischkühlfach eine zumindest annähernd gleichmäßige Temperaturverteilung im ersteren Kältefach sicher, da die mit höherem spezifischen Gewicht beaufschlagte Kaltluft eine natürliche Konvektion im Normalkühlfach hervorruft.Such an evaporator arrangement ensures an at least approximately uniform temperature distribution in the former refrigeration compartment for a refrigeration appliance with an overhead normal refrigeration compartment and a fresh refrigeration compartment arranged underneath, since the cold air charged with a higher specific weight causes natural convection in the normal refrigeration compartment.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kältemittelkanal am Platinenabschnitt geringerer Kälteleistung an seinem dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung zugewandten Endabschnitt einen in seinem Verlauf gestalteten Sammler aufweist.According to a particularly advantageous embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the refrigerant channel on the lower section of the circuit board section with a lower cooling capacity has at its end section facing the higher section of the circuit board section a collector designed in its course.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kältemittelkanal am Platinenabschnitt geringerer Kälteleistung an dessen vom Platinenabschnitt höherer Kälteleistung abgewandten Endabschnitt im Nahbereich einer dort angeordneten Absaugstelle einen Sammler aufweist.According to an alternative embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the refrigerant channel on the circuit board section with lower cooling capacity has a collector at its end section facing away from the circuit board section with higher cooling capacity in the vicinity of a suction point arranged there.
Hierdurch ist der Weg zwischen dem Sammler und der Absaugstelle für das Kältemittel minimiert, wodurch das sich während der Stillstandszeit des Kältemittelverdichters im Sammler gesammelte Kältemittel bereits kurzzeitig unmittelbar nach Wiederanlauf des Kältemittelverdichters für den Kältekreislauf zur Verfügung steht.
Entsprechend einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß von dem Platinenabschnitt höherer Kälteleistung der Kältemittelkanal vom Ende seiner Anordnung auf diesem Platinenabschnitt zumindest in den Nahbereich des diesen Platinenabschnitts zugewandten Endabschnitts des in Einbaulage der Verdampferanordnung tieferliegenden Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung übergeführt ist, von wo er zumindest annähernd mäanderartig über die verbleibende Fläche des Platinenabschnitts geringerer Kälteleistung geführt ist.This minimizes the path between the collector and the suction point for the refrigerant, which means that the refrigerant collected in the collector during the downtime of the refrigerant compressor is already available for the refrigeration cycle shortly after the refrigerant compressor is restarted. According to a last preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that from the circuit board section of higher cooling capacity the refrigerant channel is transferred from the end of its arrangement on this circuit board section at least into the vicinity of the end section facing this circuit board section of the circuit board section of lower cooling capacity lying lower in the installed position of the evaporator arrangement, from where it is guided at least approximately in a meandering manner over the remaining area of the circuit board section of lower cooling capacity.
Durch eine derartige, vorteilhafterweise bei einem Kühlschrank mit einem "^-Gefrierfach und einem Normalkühlfach zum Einsatz kommenden Verdampferanordnung ist innerhalb des Normalkühlfaches eine zumindest weitestgehend gleichmäßige Temperaturverteilung erreicht, da durch die Kältemittelkanalführung der deckennahe Bereich des Normalkühlfaches stärker gekühlt ist und die mit höherem spezifischen Gewicht beaufschlagte Kaltluft eine natürliche Konvektion innerhalb des Kühlfaches hervorruft und somit die Kühlfachluft durchgemischt ist.Such an evaporator arrangement, which is advantageously used in a refrigerator with a "freezer compartment and a normal refrigeration compartment, achieves an at least largely uniform temperature distribution within the normal refrigeration compartment, since the area near the ceiling of the normal refrigeration compartment is cooled more strongly by the refrigerant duct and has a higher specific weight acted upon cold air causes natural convection within the refrigerator compartment and thus the refrigerator compartment air is mixed.
Die Erfindung ist der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained in the following description with reference to an embodiment shown in simplified form in the accompanying drawing.
Die einzige Figur zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine Verdampferplatine mit zwei zusammenhängenden, einem Normalkühlfach und einem Tiefkühlfach zuordenbaren Verdampferabschnitt.The single figure shows a simplified schematic representation of an evaporator board with two connected evaporator sections that can be assigned to a normal refrigerator compartment and a freezer compartment.
In der dargestellten Figur ist eine beispielsweise nach dem Roll-Bond-Verfahren hergestellte, zum Einsatz in einem Kühlgerät mit einem Normalkühlfach und einem Frischkühlfach geeignete Verdampferplatine 10 gezeigt, welche einen ersten, beispielsweise zur Kühlung eines Frischkühlfaches bestimmten Platinenabschnitt 11 aufweist, dessen Platinenfläche 12 von einem von unten nach oben mäanderartig verlau- fenden Kältemittelkanal 13 überzogen ist, welcher ausgehend von einer Drosselstelle 14 auf einem Verbindungssteg 15 zuflußseitig an den Platinenabschnitt 11 herangeführt und auf diesem zunächst an das in Einbaulage tieferliegende, vom Verbindungssteg 15 abgewandte Ende der Platinenfläche 12 verläuft. Von diesem unteren Ende ist der Kältemittelkanal 13 wie bereits erwähnt mäanderartig nach oben an den dem Ver- bindungssteg 15 zugewandten Endabschnitt der Platinenfläche 12 geführt, von wo er dann über den Verbindungssteg 15 einem zweiten, beispielsweise zur Kühlung eines
Normalkühlfaches dienenden Platinenabschnittes 16 zugeführt ist. Nach seinem Zutritt zu dem Platinenabschnitt 16 ist dieser über dessen Platinenfläche 17 unmittelbar in den oberen, vom Platinenabschnitt 11 abgewandten Endabschnitt A übergeführt. Von diesem in Einbaulage der Verdampferplatine 10 in einem nicht dargestellten Kühlgerät obenliegenden Endabschnitt A verläuft, der Kältemittelkanal 13 mäanderartig über die verbleibende Restfläche B an das dem Platinenabschnitt 11 zugewandte Ende des Platinenabschnitts 16. Hier ist in den Kältemittelkanal 13 ein Sammler 18 geschaltet, von dessen abflußseitigem Ende aus der Kältemittelkanal 13 wieder in den oberen Endabschnitt A des Platinenabschnitts 11 übergeführt und von dort an eine auf dem bei- de Platinenabschnitte 11 und 16 miteinander verbindenden Verbindungssteg 15 liegende Ansaugstelle 19 herangeführt ist.In the figure shown, an evaporator board 10, for example manufactured according to the roll-bond method and suitable for use in a cooling device with a normal cooling compartment and a fresh cooling compartment, is shown, which has a first board section 11, the board surface 12 of which is intended, for example, for cooling a fresh cooling compartment a refrigerant channel 13 running from bottom to top is covered, which, starting from a throttle point 14 on a connecting web 15, leads to the circuit board section 11 on the inflow side and initially runs on this to the lower end of the circuit board surface 12 in the installed position, facing away from the connecting web 15. As already mentioned, the refrigerant channel 13 is led from this lower end in a meandering manner up to the end section of the board surface 12 facing the connecting web 15, from where it then passes via the connecting web 15 to a second one, for example for cooling one Normal cooling compartment serving board section 16 is supplied. After its access to the circuit board section 16, the latter is transferred via its circuit board surface 17 directly into the upper end section A facing away from the circuit board section 11. From this, in the installed position of the evaporator board 10 in a cooling device, not shown, end section A, the refrigerant channel 13 runs in a meandering manner over the remaining area B to the end of the board section 16 facing the board section 11. Here, a collector 18 is connected into the refrigerant channel 13, of which outflow-side end from the refrigerant channel 13 again into the upper end section A of the circuit board section 11 and from there to a suction point 19 on the connection between the two circuit board sections 11 and 16 which leads to a suction point 19.
Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auch zur Ausbildung eines bei einer Kühl- und Gefrierkombination mit beispielsweise einem Drahtrohrverdampfer für das Gefrierfach und einem Platinenverdampfer für das Kühlfach einsetzbar. Hierbei ist der dem Kühlfach zugeordnete platinenartige Verdampfer wiederum an seinem der Decke des Kühlfaches zugewandten Endabschnitts bevorzugt gekühlt, um einer Temperaturschichtung innerhalb des Kühlfaches zumindest weitestgehend entgegenzutreten und die aufgrund der spezifisch schwereren Kaltluft auftretende natürliche Konvektion zu unterstützen.
In a departure from the exemplary embodiment described above, the invention can also be used to form a cooling and freezing combination with, for example, a wire tube evaporator for the freezer compartment and a circuit board evaporator for the cooling compartment. Here, the board-like evaporator assigned to the cooling compartment is in turn preferably cooled at its end section facing the ceiling of the cooling compartment in order to at least largely counteract temperature stratification within the cooling compartment and to support the natural convection that occurs due to the specifically heavier cold air.