Ein derartiges Kältegerät ist aus DE 4 242 776 A1 bekannt.

Dieses bekannte Kältegerät weist zwei Ventileinheiten auf, die im Kältemittelkreislauf an- geordnet sind und ansteuerbar sind, um einen Kältemittelfluss nur durch einen einer als Gefrierfach bezeichneten ersten Kühlzone zugeordneten Verdampfer oder nacheinander durch den einer als Normalkühlfach bezeichneten zweiten Kühlzone zugeordneten Ver- dampfer und den Gefrierfachverdampfer oder durch einen einer dritten, als Kellerfach bezeichneten Kühlzone zugeordneten Verdampfer und den Gefrierfachverdampfer zu leiten. D. h. das Kältegerät weist drei Betriebsarten auf, eine erste, in der nur das Gefrier- fach gekühlt wird, eine zweite, in der das Normalkühlfach und das Gefrierfach gemeinsam gekühlt werden, und eine dritte, in der Kellerfach und Gefrierfach gemeinsam gekühlt werden. Die Laufzeiten in den drei Betriebsarten können sich erheblich unterscheiden. Da im allgemeinen das Kellerfach eine im Vergleich zu den anderen Fächern relativ schwa- che Isolation und einen kleinen Verdampfer aufweist, kann die Betriebszeit in der dritten Betriebsart die in der zweiten deutlich überschreiten. Dies führt zu einer hohen Gesamtbe- triebsdauer der Kältemaschine des Kühigeräts und dadurch zu einem hohen Energie- verbrauch und zu einer tieferen Temperatur des Gefrierfachs als nötig.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Kühlgerät und eine Verdampferanordnung für ein Kältege- rät anzugeben, die es erlauben, die Betriebszeit in der dritten Betriebsart zu reduzieren und so eine Unterkühlung des Gefrierfachs zu vermeiden und den Energieverbrauch des Kühlgeräts zu verringern.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kühlgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Verdampferanordnung für ein solches Kühlgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 6.

Indem im zweiten Zweig des Kältemittelkreises des Kältegeräts die Verdampfer aller drei Kühlzonen in Reihe verbunden sind bzw. die Anschlüsse an der Verdampferanordnung so platziert werden, dass sich zwischen zweien der Anschlüsse eine Reihenschaltung der drei Verdampfer erstreckt, wird erreicht, dass die dritte Kühlzone, das Kellerfach, auch dann mitgekühlt wird, wenn der Kältemittelstrom über die zweite Kühlzone, das Normal- kühlfach geleitet wird. Das Kellerfach wird so beim Kühlen des Normallagerfachs laufend mitgekühlt, so dass die zum Einhalten der Solltemperatur des Kellerfachs erforderliche Laufzeit in der dritten Betriebsart und damit auch die Gesamtkühlzeit des Gefrierfachs reduziert ist.

Um andererseits nun eine übermäßige Kühlung des Kellerfachs auf Kosten des Gefrierfa- ches zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen werden, dass der zweite Zweig des Kältemittelkreises sich nur über einen Teil der Fläche des Verdampfers des Keller- fachs erstreckt. Wie groß dieser Teil sein muss, um eine angemessene Kühlung in allen Kühlzonen bei minimalem Energieaufwand zu erreichen, hängt von den Flächen der ein- zelnen Verdampfer bzw. von deren Kühlleistungen sowie von der Güte der Isolierung der einzelnen Temperaturzonen ab. Es kann daher keine allgemein gültige Regel für die Grö- ße dieses Teils der Fläche angegeben werden, ein geeigneter Wert ist jedoch ohne Schwierigkeiten per Experiment optimierbar.

Der Verdampfer der dritten Kühlzone kann im zweiten Zweig zwischen den Verdampfern der ersten und der zweiten Kühlzone angeordnet sein, so dass er von bereits teilweise verdampftem Kältemittel durchströmt wird, während die maximale Kühlleistung pro Flä- cheneinheit des Verdampfers in derjenigen Kühlzone anfällt, die von dem Kältemittel noch im vollständig flüssigen Zustand durchströmt wird.

Zweckmäßigerweise weist der Kältemittelkreis ferner einen dritten Zweig auf, der nur den Verdampfer der ersten Kühlzone umfasst. Dieser dritte Zweig kann genutzt werden, wenn die Kühlleistung, die die erste Kühlzone über den ersten oder den zweiten Zweig erreicht, nicht ausreicht, um deren Solltemperatur aufrechtzuerhalten.

In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, dass der erste und der zweite Zweig sich jeweils nur über einen Teil der Fläche des Verdampfers der ersten Kühlzone erstrecken. Wenn auf diese Weise sichergestellt ist, dass die Kühlleistung, die der erste und der zweite

Zweig in der ersten Kühlzone entfalten, zur Einhaltung von deren Solltemperatur knapp nicht ausreicht, so dass gelegentlich ein Betrieb des dritten Zweiges erforderlich ist, ist eine Unterkühlung der ersten Temperaturzone und die damit einhergehende Energiever- schwendung ausgeschlossen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be- schreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Haushalts-Kühlgeräts mit drei Tempera- turzonen, an dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist ; Fig. 2 in vereinfachter, schematischer Darstellung die Kälteanlage des Kühlgeräts aus Fig. 1 ; und Figs. 3 und 4 Beispiele von Verdampferanordnungen für das erfindungsgemäße Kühlge- rät.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Haushalts-Kühlgeräts 10, dessen wärme- isoliertes Gehäuse 11 an seiner Öffnung mit am Öffnungsrand angeschlagenen und sepa- rat zu öffnenden Türen 12-14 versehen ist. Durch die Türen 12-14 sind drei im Innen- raum des Gehäuses 11 übereinander angeordnete und durch Zwischenwände von einan- der thermisch getrennte Fächer verschließbar, die Kühlzonen 15-17 für unterschiedliche Lagertemperaturen bilden. Die obere, mit der Tür 12 verschließbare Kühlzone stellt ein Gefrierfach dar, die mittlere Zone 16, der die Tür 13 zugeordnet ist, dient als Normalkühl- fach, während die unten liegende Zone 17 als Kellerfach ausgebildet und mit der Tür 14 verschließbar ist. Die unterschiedlichen Lagertemperaturen in den einzelnen Zonen wer- den mit Hilfe der im folgenden erläuterten Kälteanlage aufrechterhalten.

Die in Fig. 2 schematisch gezeigte Kälteanlage 18 weist einen Kältemittelverdichter 19 auf, dem druckseitig ein Verflüssiger 20 nachgeschaltet ist. An den Ausgang des Verflüs- sigers 20 schließt eine Trocknerpatrone 21 an, deren Ausgang mit dem Eingang einer ersten Ventileinheit 22 verbunden ist, die als elektromagnetisch betriebenes 3/2-Wege- Ventilausgebildet ist. Ein erster Ausgang dieser Ventileinheit ist an einen Eingang eines Verdampfers 26 angeschlossen, der im Kellerfach 17 des Kühlgeräts angeordnet ist. Ein zweiter Ausgang der Ventileinheit 22 ist an einen Eingang einer gleichartigen zweiten

Ventileinheit 22'angeschlossen, deren zwei Ausgänge jeweils mit einem Eingang eines Verdampfers 25 des Normalkühlfachs 16 bzw. eines Verdampfers 24 des Gefrierfachs 15 verbunden sind. Zwischen dem Eingang eines der Verdampfer 24,25, 26 und dem zuge- ordneten Ausgang einer Ventileinheit 22 ist jeweils ein spiralenartig aufgewickeltes, als Kapillarrohr ausgebildetes Drosselorgan 23 in Reihe geschaltet.

Der Ausgang des Verdampfers 25 ist mit einer Verbindungsleitung zwischen dem Eingang des Verdampfers 26 und dem ihm zugeordneten Drosselorgan 23 verbunden ; in analoger Weise ist der Ausgang des Verdampfers 26 mit dem Eingang des Verdampfers 24 ver- bunden.

Der Kältemittelkreis weist somit drei Zweige auf, die in der Fig. mit 1-111 bezeichnet sind.

Alle drei Zweige verlaufen durch den Verdampfer 24, der dem Gefrierfach 15 zugeordnet ist. Der Zweig in führt das Kältemittel zuvor durch den Verdampfer 26 des Kellerfachs 17 ; der Zweig 111 stellt eine Reiheschaltung aller drei Verdampfer in der Reihenfolge 25,26, 24 dar.

Jedem Fach 15,16, 17 ist ein Temperaturfühler 27, 27'bzw. 28 zugeordnet, wobei es sich, wie in der Fig. schematisch angedeutet, im Falle des Kühlfachs 16 und des Keller- fachs 17 um einen darin frei angeordneten Lufttemperaturfühler 27, 27'handeln kann, während im Falle des Gefrierfachs 14 der Fühler 28 an der Oberfläche des Verdampfers 24 angeordnet ist.

Eine Regleranordnung 30 steuert anhand der ihr von den Fühlern 27, 27', 28 über Signal- leitungen 29 zugeführten Messsignale den Betrieb des Verdichters 19 sowie die Schalt- stellung der Ventileinheiten 22, 22'.

Anhand des Messsignals des Lufttemperaturfühlers 27 des Normalkühlfachs 16 steuert die Regelanordnung 30 den Kältemittelfluss durch den Zweig II, so dass die Temperatur im Normalkühlfach 16 in einem vom Benutzer vorgegebenen Sollbereich liegt. Wenn Käl- temittel durch diesen Kreis fließt, werden neben dem Normalkühlfach 16 auch das Keller- fach 17 und das Gefrierfach 15 mitgekühlt. Die Kühlleistungen der einzelnen Verdampfer 24,25, 26 sind so bemessen, dass die Kühlleistung der Verdampfer 24,26 nicht genügt,

um beim anhand des Messsignals des Fühlers 27 thermostatgeregelten Betrieb des Zweigs II den Kältebedarf ihrer Fächer 15,17 zu decken.

Wenn einer der Temperaturfühler 27', 28 Kältebedarf feststellt, der Fühler 27 aber nicht, so betreibt die Regelanordnung 30 die Kälteanlage jeweils in der Schaltstellung der Ven- tileinheiten 22, 22'für den Zweig 1 bzw. 111.

Wenn der Lufttemperaturfühler 27 des Normalleühlfachs 16 und einer der Lufttemperatur- fühler 28, 27'gleichzeitig Kühlbedarf feststellen, so kann vorgesehen werden, dass die Regelanordnung 30 das Erfassungsergebnis des Lufttemperaturfühlers 28 oder 27'so lange ignoriert, bis der Lufttemperaturfühler 27 keinen Kältebedarf mehr meldet. D. h. es werden so lange alle drei Fächer gekühlt, bis das Normalfcühlfach 16 Solltemperatur er- reicht hat, und anschließend wird je nach Bedarf über einen der Zweige 1, 111 weiterge- kühlt. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Regelanordnung 30 in einem solchen Fall auch die Abweichung der vom Lufttemperaturfühler 28 oder 27'erfassten Temperatur von der Solltemperatur für das betreffende Fach 15 oder 17 berücksichtigt, und dass sie, wenn die Abweichung der gemessenen Temperatur von der Solltemperatur für das betref- fende Fach größer ist als im Falle des Lufttemperaturfühlers 27, zeitweilig auf den Zweig I oder 111 wechselt, je nach dem ob die zu hohe Temperatur im Kellerfach 17 oder im Ge- frierfach 15 vorliegt, und anschließend wieder den Zweig in einstellt, wenn diese übermä- ßige Temperaturabweichung behoben ist.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Beispiel einer Verdampferan- ordnung für das mit Bezug auf Figs. 1 und 2 beschriebene Kühlgerät. Die Verdampferan- ordnung umfasst die bereits erwähnten Verdampfer 24,25, 26, die hier auf einer gemein- samen Trägerplatte ausgebildet dargestellt sind, die aber auch jeweils als getrennte Bau- teile ausgebildet sein könnten.

Der Zweig II tritt an einem Eingang 31 in den Verdampfer 25 des Kellerfachs ein und ver- läuft mäanderartig über im wesentlichen dessen gesamte Fläche zu einem Verbindungs- punkt 32 auf dem Verdampfer 26 des Kellerfachs. An diesem Punkt 32 vereinigt sich die vom Verdampfer 25 kommende Leitung mit dem Zweig I, der über einen Eingangsan- schluss 33 in den Verdampfer 26 eintritt, und verläuft von dort aus im wesentlichen über die gesamte Fläche des Verdampfers 26. Schließlich erreicht die Leitung einen Verbin-

dungspunkt 34 auf dem Verdampfer 24 des Gefrierfachs und verläuft von dort aus zu ei- nem Ausgang 35, über den das Kältemittel zum Verdichter 19 zurückgeführt wird.

Die Leitung zwischen dem Verbindungspunkt 34 und dem Ausgang 35 kühlt nur einen Teil der Fläche des Verdampfers 24, die restliche Fläche wird eingenommen von einer Lei- tung, die von einem Eingang 36 des Verdampfers 24 zu dem Verbindungspunkt 34 ver- läuft und zum Zweig III gehört. Durch geeignete Wahl der Lage des Verbindungspunkts 34 auf dem Verdampfer 24 kann man festlegen, wie groß der Anteil der Fläche des Ver- dampfers 24 ist, der auch den Zweigen und)) angehört und folglich mit dem Normalkühl- fach 16 und dem Kellerfach 17 mitgekühlt wird. Auf diese Weise läßt sich die Kühlleistung im Gefrierfach 15 beim Betrieb der Zweige I und 11 konstruktionsmäßig begrenzen und die Gefahr einer Unterkühlung des Gefrierfachs beschränken.

Die Verdampferanordnung der Fig. 4 unterscheidet sich von der aus Fig. 3 durch die Lage des ersten Verbindungspunkts 32. Dieser ist im Falle der Fig. 4 etwa auf halber Länge der Kältemittelleitung des Verdampfers 26 angeordnet, so dass nur beim Betrieb des Zweiges I der Verdampfer 26 des Kellerfachs auf seiner ganzen Fläche gekühlt wird, beim Betrieb des Zweiges II hingegen nur etwa zur Hälfte. Es gelten hier die gleichen Überlegungen, wie mit Bezug auf Fig. 3 für den Verdampfer 24 des Gefrierfachs dargelegt : Durch eine geeignete Positionierung des Verbindungspunktes 32 kann man die Kühlleistung des Verdampfers 26 beim Betrieb des Zweiges II begrenzen und so verhindern, dass es beim Betrieb des Kreises II zu einer Unterkühlung des Kellerfachs kommen kann. Eine solche Gefahr könnte sich andernfalls ergeben, wenn das Kältegerät bei niedrigen Umgebungs- temperaturen betrieben wird.