DE1075645B - Tiefkuhltruhe mit getrenntem Getrier und Lagerfach - Google Patents

Description

• Tiefkühltruhe mit getrenntem Gefrier-und Lagerfach Die Erfindung bezieht sich auf Tiefkühltruhen mit zwei getrennten Abteilen, von denen das erste kleinere Abteil mit tieferen Temperaturen zum Einfrieren von Frischware, das größere Abteil mit etwas höheren Temperaturen zur langfristigen Lagerung der schon eingefrorenen Ware dient. Beide Abteile werden dabei in der Regel durch zwei hintereinandergeschaltete Verdampfer gekühlt.
• Werden als Verdampfer sogenannte Rollbondverdampfer verwendet, die aus miteinander verschweißten Blechen bestehen, zwischen denen durch Aufweiten die Kanäle gebildet sind, so ergibt sich bei der Hintereinanderschaltung der Kanäle der Nachteil, daß die verhältnismäßig engen Kanäle der großflächigen Truhenverdampfer dem hindurchströmenden Kältemittel einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Dadurch tritt ein beträchtlicher Leistungsverlust der Kältemaschine ein. Aufgabe der Erfindung ist, diesen Nachteil zu beseitigen. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen ersten Verdampfer für das Einfrierabteil zu benutzen, der in üblicher Weise mit schlangenförmigen, vorwiegend in seriengeschalteten Verdampfungskanälen ausgebildet ist. Einen zweiten, dem Lagerabteil zugeordneten Verdampfer dagegen mit Parallelschaltung der Verdampferkanäle zu versehen, dessen parallele, senkrechte Leitungszweige einen unteren und einen oberen Sammler in Wabenmuster verbinden, wobei der untere Sammler, dem das Kältemittel vom vorgeordneten Sammler zugeführt wird, zur Kältemittelverteilung, der obere zur Kältemittelsammlung und -abführung dient. Parallelverdampfer sind zwar an sich bekannt. Ebenso ist es bekannt, in Verdampfern eine kombinierte Reihen- und Parallelschaltung der Verdampferkanäle anzuwenden. Bei der Reihenschaltung zweier Rollbondverdampfer für Tiefkühltruhen der genannten Art ergeben sich aber zusätzliche Probleme, insbesondere hinsichtlich einer gleichmäßigen Verteilung des Kältemittels über die besonders lang ausgedehnte Verdampferfläche, die bei der Anwendung des üblichen Aufbaues derartiger Verdampfer untragbar hohe Verlusteundeineschlechte Kältemittelverteilung ergeben würden. Durch die erfindungsgemäße Verdampferausbildung werden diese Schwierigkeiten weitgehend behoben.
• Beim Parallelverdampfer muß besonders darauf geachtet werden, daß das von unten zugeführte Kältemittel nicht über die ersten parallelen Leitungen in den oberen Teil und die Kältemittelrückführung entweicht. Daher wird ein Sammler mit einem Wabenmuster zur Kältemittelverteilung an die Kältemittelzuführungsleitung angeschlossen. Die Kältemittelverteilung erfolgt allmählich entweder durch Vergrößern des Querschnittes oder durch die Zunahme der Anzahl der Verbindungsleitungen in dem Wabenmuster bzw. durch gleichzeitige Anwendung beider Maßnahmen.
• Die parallel geführten Leitungen können alle den gleichen Querschnitt und den gleichen Abstand voneinander haben. Man kann aber auch, um die Kälteverteilung zu verbessern, den Querschnitt und .den Abstand der parallelen Leitungen teilweise enger und teilweise weiter ausführen. Zweckmäßig würden dann im ersten Teil des Verdampfers, d. h. von dessen Eingang her gesehen, engere Leitungen in größerem Abstand voneinander angeordnet sein.
• Der dem Lagerabteil vorgeschaltete Verdampfer für das Einfrieren wird vorwiegend von flüssigem Kältemittel in einer einfachen Leitung durchströmt. Die Kältemittelleitungen im Parallelverdampfer sind so dimensioniert, daß das flüssige Kältemittel etwa bis zur Mitte .der parallelen vertikalen Leitungen verdampft ist. Dadurch ist die Gewähr dafür gegeben, daß der Kompressor nur Kältemittelgas ansaugt.
• Das Kältemittel nimmt aus demKompressorSchmieröl mit in die Kältemittelleitungen. Durch den Übergang von flüssigem in gasförmiges Kältemittel, insbesondere im Parallelverdampfer, hat das Öl aber keine Möglichkeit, in die Kältemittelrückführungsleitung zu gelangen. Mit zunehmender Betriebszeit reichert sich also im Verdampfer für das Lagerabteil das Kältemittel mit Öl an, das schließlich die Kältemittelzuführungsleitung, zumindest in dem Teil der von dem Einführungsstutzen am weitesten entfernt ist, verschließen kann, da das Öl spezifisch leichter ist als das Kältemittel. Um dies zu vermeiden, wird der Parallelverdampfer im unteren Teil mit einer Ölsammel- und Rückführungsleitung zur Ansaugleitung oder zum Kompressorgehäuse versehen. Wenn der Kompressor infolge zu starker Erwärmung im Kühlraum eingeschaltet wird, ist der Verdampfer mit flüssigem Kältemittel angefüllt. Während der Laufzeit des Kompressors wird das Kältemittel vom Verdampfer her durch die Saugleitung abgezogen, bis der Verdampfer beim Abschalten des Kompressors fast frei von flüssigem Kältemittel ist. Die zurückgebliebene Flüssigkeit ist ein Kältemittel-Öl-Gemisch, das sich im unteren Teil des Verdampfers in dem dort vorgesehenen Sammler absetzt. Von dort wird es über ein vorzugsweise magnetisch betätigtes Ventil der Saugleitung oder dem Saugraum des Kompressors zugeführt. Die Ölrückführungsleitung wird nur kurze Zeit geöffnet, da sonst auch gasförmiges Kältemittel entweichen würde. Daher ist das Magnetventil an den Motorstromkreis angeschlossen. Beim Ausschalten des Motors erhält es einen Stromstoß und öffnet dadurch die Ölrückführungsleitung. Wenn der Motor zum Stillstand kommt, schließt das Ventil wieder, so daß nur wenig Öl-Kältemittel-Gemisch in den Saugraum zurückgeführt wird. Die ölsammelleitung wird zweckmäßig zum Ölabführungsstutzen hin geneigt ausgeführt, um die (51-Kältemittel-Gemisch-Abführung zu verbessern.
• In der Zeichnung ist eine mögliche Ausführungsart des Verdampfers für das Tiefkühlabteil dargestellt: Vom Einfrierabteil kommend, wird das flüssige Kältemittel bei 1 zugeführt, fließt durch den Zuführungssammler 1 und die aufsteigenden Kanäle 11 dem Kältemittelverteiler 2 mit den senkrecht aufsteigenden Kanälen il zu, von wo es durch Leitungen 6 in die senkrechten parallelen Verdampferleitungen 7 gelangt. Hier stellt sich der Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Kältemittels ein. Das verdampfende Kältemittelgas steigt in den Verdampferleitungen 7 weiter empor, wird im Sammler 8 gesammelt und durch .die senkrechten Kanäle 9 in den Rückführungssammler 12 geleitet. Die aufsteigenden Kanäle9 und 10 sind nach hinreichend bekannten Verfahren und Berechnungen in ihrem Durchmesser und Abstand voneinander entsprechend der beabsichtigten Kältemitteldurchführung gewählt, wobei für das gasförmige Kältemittel die Kanäle 9 einen größeren Durchmesser und geringere Entfernung voneinander haben, d. h. in größerer Anzahl angeordnet sind als die Kanäle 10 für das flüssige Kältemittel. Zur Dämpfung des Kältemitteldurchflusses stoßen die senkrechten Kanäle, z. B. 11, 10, 7 und 9, auf .die waagerechten Kanäle 2, 8 bzw. 12, dadurch wird jeweils der Kältemittelfluß umgelenkt. Alle Sammler können auch im Wabenmuster mit mehreren übereinander angeordneten durchgehenden Kanälen ausgeführt sein.
• Die Kältemittelverteilung kann auch in anderer Weise erfolgen, wodurch der untere Verteilungssammler eingespart werden kann. Hierbei werden die gesamten Verdampferleitungen 7, die ja den eigentlichen Verdampferteil bilden, mit verschiedenem Querschnitt versehen und in verschiedenem Abstand voneinander angeordnet. Die an der Kältemittelzuführungsleitung 1 liegenden ersten Leitungen 7 haben dann sehr engen Querschnitt und großen Abstand voneinander; während die letzten Leitungen 7 sehr weiten Querschnitt und geringe Abstände haben.
• Das in den Leitungen 1, 11, 10, 2, 6 und 7 befindliche Kältemittel führt aus bekannten Gründen vom Kompressor her Schmieröl mit, das mit bei der Verdampfung zurückbleibendem Kältemittel gemischt ist. Die Ölgemisch-Abführungskanäle 13 sowie die Ölsammelleitung 5 haben vorteilhaft größere Querschnitte als die Leitung 11 bzw. 1, und die Sammelleitung 5 ist zum Ölableitungsstutzen 3 hin geneigt ausgeführt, um die Ölsammelwirkung zu verbessern. An dem Ölgemischabführungsstutzen 3 ist ein beispielsweise magnetisch betätigtes Ölrückführungsventil4 angeschlossen, das beim Ausschalten des Kompressors kurzzeitig betätigt wird. Die Ölrückführung erfolgt unmittelbar in die Kompressorkapsel oder über die Saugleitung in den Kompressor.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Tiefkühltruhe mit getrenntem Gefrier- und Lagerfach und mit zwei in Reihe geschalteten »Rollbond«-Verdampfern für diese beiden Abteile, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, dem Gefrierfach zugeordnete Verdampfer in üblicher Weise mit schlangenförmigen, vorwiegend in Serie geschalteten Verdampfungskanälen ausgebildet ist, während der zweite, dem Lagerfach zugeordnete Verdampfer als Parallelverdampfer ausgebildet ist, dessen parallele, senkrechte Leitungszweige einen unteren und einen oberen Sammler in Wabenmuster verbinden, wobei der untere Sammler, dem das Kältemittel vom vorgeordneten Sammler zugeführt wird, zur Kältemittelverteilung, der obere zur Kältemittelsammlung und -abführung dient.
2. 2. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Sammler aus zwei übereinander angeordneter Sammlern, zur Kältemittelsammlung und zur Kältemittelrückführung, und der untere Sammler aus drei übereinander angeordneten Sammlern, zur Kältemittelzuführung, Kältemittelverteilung mit senkrechten Verbindungkanälen und zur Sammlung und Rückführung des ölhaltigen Kältemittels, besteht.
3. 3. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Sammler eine Rückführungsleitung für das ölhaltige Kältemittel angeschlossen ist, in die ein vorzugsweise magnetisch betätigtes Ventil zum Rückführen des ölhaltigen Kältemittels in die Kompressorkapsel eingesetzt ist.
4. 4. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Rückführungsleitung für das ölhaltige Kältemittel nur kurzzeitig, vorzugsweise beim Ausschalten des Kompressormotors, die Rückführung freigibt.
5. 5. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte und/oder die Abstände der senkrechten, parallelen Verdampferleitungen (7) verschieden groß sind.
6. 6. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte und/oder die Abstände der senkrechten Verbindungsleitungen (11, 10, 9) verschieden groß sind.
7. 7. Parallelverdampfer für Tiefkühltruhe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in den senkrecht aufsteigenden Kanälen (11, 10, 7, 9) fließende Kältemittel durch waagerechte Kanäle umgelenkt wird.