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Title:
METHOD FOR OPERATING A REFRIGERATING DEVICE COMPRISING EVAPORATORS WHICH ARE CONNECTED IN PARALLEL AND REFRIGERATING DEVICE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/115879
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a refrigerating device comprising a refrigerating circuit (15; 25; 35; 45) equipped with two evaporators (16, 17) which are arranged in a parallel manner in relation to each other and which cool refrigerating compartments (12, 13) that are thermally separated from each other and that have different temperatures, and also a refrigerating compressor (22) with which both evaporators (16, 17) can be supplied separately with a coolant. According to the invention, when a first compartment (12) requires a coolant, the evaporator (17) of the second compartment is initially supplied with a coolant, in a preparation step, and then the coolant circuit is closed to the evaporator (17) of the second compartment (13), and then only the evaporator (16) of the first compartment (12) is supplied with the coolant. In said preparation step, fluid coolant which is enriched in the evaporator of the second refrigerating compartment is flushed out such that it can be reused in the evaporator of the first refrigerating compartment. As a result, the coolant is displaced towards the evaporator of the coolest of the two refrigerating compartments, said displacement can be produced in the stationary phase of the coolant compressor and can be achieved in a simple and economical manner.

Inventors:
GUFFLER THOMAS (DE)
NUIDING WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/052295
Publication Date:
October 18, 2007
Filing Date:
March 12, 2007
Export Citation:
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Assignee:
BSH BOSCH SIEMENS HAUSGERAETE (DE)
GUFFLER THOMAS (DE)
NUIDING WOLFGANG (DE)
International Classes:
F25B5/02; F25D11/02
Foreign References:
EP1182410A22002-02-27
JP2002286347A2002-10-03
US4741171A1988-05-03
EP1106943A22001-06-13
EP1030133A12000-08-23
GB2390419A2004-01-07
EP1424530A12004-06-02
DE19957719A12001-05-31
Attorney, Agent or Firm:
BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit einem Kältemittelkreislauf (15; 25; 35; 45) mit zwei parallel zueinander angeordneten Verdampfern (16, 17) unterschiedlicher Kälteleistung, die thermisch voneinander getrennte Kältefächer (12, 13) kühlen, sowie einem Verdichter (22), mit dem beide Verdampfer (16, 17) getrennt voneinander mit Kältemittel beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kältebedarf in einem ersten (12; 13) der Fächer in einem Vorbereitungsschritt zunächst zumindest der Verdampfer (17; 16) höherer Kälteleistung mit Kältemittel beaufschlagt wird, anschließend der Kältemittelkreislauf zu diesem Verdampfer (17; 16) verschlossen wird und nur noch der Verdampfer (16;

17) geringerer Kälteleistung mit Kältemittel beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorbereitungsschritt beide Verdampfer (16, 17) mit Kältemittel beaufschlagt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorbereitungsschritt der Kältemittelkreislauf zu dem Verdampfer (16; 17) des ersten Fachs (12; 13) verschlossen ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorbereitungsschritt über eine bestimmte Zeitspanne nach Anlauf des Verdichters (22) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorbereitungsschritt durchgeführt wird, bis die Leistung des Verdichters (22) einen

Grenzwert übersteigt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorbereitungsschritt durchgeführt wird, bis die Leistung des Verdichters (22) einen Grenzwert übersteigt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fach (13; 12) eine niedrigere Fachtemperatur aufweist als das erste Fach (12; 13).

8. Kältegerät zur Durchführung eines Betriebsverfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Kältemittelkreislauf (15; 25; 35; 45) mit zwei parallel zueinander angeordneten Verdampfern (16, 17) unterschiedlicher Kälteleistung, die thermisch voneinander getrennte Kältefächer (12, 13) kühlen, einem Verdichter (22), mit dem beide Verdampfer (16, 17) getrennt voneinander mit Kältemittel beaufschlagbar sind, sowie einer Steuereinrichtung (30) zur Steuerung der Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern (16, 17), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) eingerichtet ist, um zu veranlassen, dass bei einem Kältemittelbedarf in einem ersten (12; 13) der Fächer, in einem Vorbereitungsschritt zumindest der Verdampfer (17; 16) höherer Kälteleistung (13; 12) mit Kältemittel beaufschlagt wird, anschließend der Kältemittelkreislauf zu diesem Verdampfer (17; 16) verschlossen wird und nur noch der Verdampfer (16; 17) geringerer

Kälteleistung mit Kältemittel beaufschlagt wird.

9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ein Ventil (18; 28) mit einer ersten Arbeitsstellung (I), in der der Verdampfer (16) des ersten Fachs (12) mit Kältemittel beaufschlagbar ist, und einer zweiten

Arbeitsstellung (II) aufweist, in der der Verdampfer (17) des zweiten Fachs (13) mit Kältemittel beaufschlagbar ist.

10. Kältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (28) eine dritte Arbeitsstellung (III) aufweist, in der beide Verdampfer (16, 17) mit Kältemittel beaufschlagbar sind.

1 1. Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Ventil (28) um ein 4/3-Wege-Ventil handelt.

12. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zwei Ventile (38, 48) mit je zwei Arbeitsstellungen (I, II) aufweist, wobei in einer ersten Arbeitsstellung (I) eines ersten (38) der Ventile der Verdampfer

(16) des ersten Fachs (12) mit Kältemittel beaufschlagbar ist, in einer zweiten Arbeitsstellung (II) des ersten Ventils (38) und einer ersten Arbeitsstellung (I) des dem ersten Ventils (38) nachgeordneten zweiten Ventils

(48) der Verdampfer (17) des zweiten Fachs (13) mit Kältemittel beaufschlagbar ist, und in der zweiten Arbeitsstellung (II) des ersten Ventils (38) und einer zweiten Arbeitsstellung (II) des zweiten Ventils (48) die Verdampfer (16, 17) beider Fächer (12, 13) mit Kältemittel beaufschlagbar sind.

13. Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Ventilen um 3/2-Wege-Ventile handelt.

14. Kältegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Rückhalteeinrichtung, insbesondere ein Rückschlagventil (36, 37), zur Verhinderung eines Kältemittelstroms in einer Verbindungsleitung (33, 34; 43, 44) zwischen beiden Verdampfern (16, 17).

15. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Verdampfer (16, 17) im Kältemittelkreislauf (58) jeweils ein Ventil (58, 68) vorgeschaltet ist, das zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung umschaltbar ist.

16. Kältegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Ventilen (18; 28; 38, 48; 58, 68) um elektrisch ansteuerbare Ventile, insbesondere Magnetventile, handelt.

Description:

Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit parallel geschalteten

Verdampfern und Kältegerät dafür

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit einem Kältemittelkreislauf mit zwei parallel zueinander angeordneten Verdampfern, die thermisch voneinander getrennte Kältefächer kühlen, welche unterschiedliche Fachtemperaturen aufweisen können, sowie einem Verdichter, mit dem beide Verdampfer getrennt voneinander mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Kältegerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.

Aus der DE 199 57 719 A1 ist ein Kühl-Gefrier-Kombinationsgerät bekannt, bei welchem das Kühlfach und das Gefrierfach mit in Parallelschaltung zueinander angeordneten, von ein und demselben Verdichter versorgten Verdampfern gekühlt werden. Ein Magnetventil erlaubt es, den Kühlfachverdampfer und den Gefrierfachverdampfer getrennt voneinander mit Kältemittel zu beaufschlagen, wodurch eine separate Temperaturregelung beider Fächer möglich ist.

Eine Parallelschaltung des Kühlfachverdampfers und des Gefrierfachverdampfers bringt jedoch mit sich, dass sich während der Stillstandszeit des Verdichters aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen der zwei Verdampfer im Kühlfachverdampfer verdampftes Kältemittel dazu neigt, in den Gefrierfachverdampfer zu fließen und dort zu kondensieren. Wenn anschließend aufgrund einer Kälteanforderung des Kühlfaches der Verdichter eingeschaltet und Kältemittel durch den Kühlfachverdampfer umgepumpt wird, ist die zur Verfügung stehende Menge des Kältemittels klein, und die erzielbare Kühlleistung ist gering, so dass lange Verdichterlaufzeiten erforderlich werden oder im Extremfall sogar Funktionsstörungen auftreten können.

Um dieses Problem zu lindern, wird in der DE 199 57 719 A1 vorgeschlagen, einen Abschnitt des Gefrierfachverdampfers, in welchem sich während der Stillstandsphase des Verdichters Kältemittel sammelt, derart auszulegen, dass dieser Abschnitt hinsichtlich seines Kältemittelaufnahmevolumens auf zumindest annährend seine vollständige Befüllung mit flüssigem Kältemittel in der Stillstandsphase des Verdichters ausgelegt ist, und ihn so zu

platzieren, dass, wenn der Verdichter aufgrund einer Kälteanforderung des Kühlfach eingeschaltet wird, das durch den Kältemittelkreislauf des angesteuerten Kühlfachverdampfers strömende Kältemittel das flüssige Kältemittel aus dem erwähnten Abschnitts des Gefrierfachverdampfers mitreißt, wodurch dieses in den Kältemittelkreislauf des angesteuerten Kühlfachverdampfers übertritt. Nachteil ist jedoch, dass der Mitreißeffekt um so schwächer ist, je kleiner der Massendurchsatz durch den Kühlfachverdampfer ist. D.h. je mehr flüssiges Kältemittel sich im Gefrierfachverdampfer gesammelt hat, um so kleiner ist die Rate, mit der es aus dem Gefrierfachverdampfer abgezogen und dem Kältemittelstrom durch den Kühlfachverdampfer wieder zugeführt werden kann. Hierdurch ergeben sich ebenfalls verlängerte Verdichterlaufzeiten und somit ein erhöhter Energieverbrauch des Kältegeräts. Eine vollständige Lösung des Problems wird also noch nicht erreicht.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für ein eingangs beschriebenes Kältegerät mit parallel zueinander angeordneten Verdampfern und ein Kältegerät zur Durchführung des Betriebsverfahrens anzugeben, die einen einfachen und kostengünstigen Betrieb des Kältegeräts ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Betriebsverfahren nach Anspruch 1 und einem Kältegerät nach Anspruch 8. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungen.

Demnach wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts bereitgestellt, das einen Kältemittelkreislauf aufweist, der zwei parallel zueinander angeordnete Verdampfer unterschiedlicher Kälteleistung, die thermisch voneinander getrennte Kältefächer kühlen, sowie einen Verdichter umfasst, mit dem beide Verdampfer getrennt voneinander mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Erfindungsgemäß wird bei einem Kältebedarf in einem ersten der Fächer in einem Vorbereitungsschritt zunächst der Verdampfer höherer Kälteleistung mit Kältemittel beaufschlagt, anschließend der Kältemittelkreislauf zu diesem Verdampfer verschlossen, d.h. eine Zufuhr von Kältemittel zu diesem Verdampfer unterbunden, und nur noch der Verdampfer geringerer Kälteleistung mit Kältemittel beaufschlagt. Durch die im Vorbereitungsschritt vorgesehene Beaufschlagung des Verdampfers höherer Kälteleistung mit Kältemittel wird flüssiges Kältemittel, das sich während der Stillstandstandsphase des Verdichters im Verdampfer höherer Kälteleistung

angesammelt haben könnte, aus diesem herausgedrückt und steht damit auch dem Kältemittelkreislauf des Verdampfers geringerer Kälteleistung wieder zur Verfügung. Damit kann eine Verlagerung von Kältemittel zum kälteren der beiden Fächer hin, die während der Stillstandsphase wie oben beschrieben auftritt, auf einfache, schnelle und energiesparende Weise behoben werden. Das zweite Kältefach, das in der Vorbereitungsphase angesteuert wird, ist daher in der Regel dasjenige, das eine niedrigere Fachtemperatur aufweist als das erste Kältefach.

Vorzugsweise ist der Kältemittelkreislauf zu dem Verdampfer geringerer Kälteleistung im ersten Fach während des Vorbereitungsschritts verschlossen. Somit wird nur der Verdampfer höherer Kälteleistung im zweiten Fach angesteuert und mit Kältemittel beaufschlagt. Vorteil hiervon ist, dass nur durch einen Verdampfer Kältemittel gefördert werden muss, wodurch von Seiten des Verdichters Energie eingespart werden kann. Damit wird vorzugsweise nur dasjenige Fach, nämlich das kältere der beiden Fächer angesteuert, in welchem sich während der Stillstandsphase des Verdichters eine gewisse Menge flüssigen Kältemittels angesammelt hat.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, in dem Vorbereitungsschritt beide Verdampfer anzusteuern und mit Kältemittel zu beaufschlagen. Vorteil hiervon ist, dass beide Fächer gleich behandelt werden können, wodurch sich die Steuerungslogik vereinfacht. Falls das Fach, das den Kältebedarf signalisiert, das kältere der beiden Fächer ist, so bringt eine kurzzeitige Umwälzung von Kältemittel durch das wärmere Fach, bevor das kältere versorgt wird, außer einem geringfügig verzögerten Einsetzen der Kühlwirkung keine Nachteile. Zweckmäßig ist die Möglichkeit, vorbereitend beide Verdampfer mit Kältemittel zu beaufschlagen, auch bei einem Kältegerät, bei dem nicht durch dessen Konstruktion bereits festgelegt ist, welches der Fächer die niedrigere Betriebstemperatur haben muss, da dann bei Anlauf des Verdichters aufgrund eines Kältebedarfs in einem der Fächer nicht erst festgestellt werden muss, welches das kältere und somit vorrangig anzusteuernde Fach der beiden Fächer ist.

Vorzugsweise wird der Vorbereitungsschritt über eine bestimmte Zeitspanne nach Anlauf des Verdichters durchgeführt. Die Zeitspanne wird so gewählt, dass dem Verdampfer des

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ersten Kältefachs nach dem Vorbereitungsschritt eine ausreichende oder nahezu die gesamte Menge an Kältemittel zur Verfügung gestellt werden kann.

Alternativ kann die vom Verdichter geleistete Arbeit gemessen und den Vorbereitungsschritt zu beenden, wenn die geleistete Arbeit ein vorgegebenes Maß erreicht. Dadurch verlängert sich die Dauer des Vorbereitungsschritts, wenn die in dem kälteren Verdampfer gesammelte Menge flüssigen Kältemittels groß und der Kältemitteldruck, gegen den der Verdichter arbeitet, dementsprechend gering ist, und er verkürzt sich, wenn die gesammelte Menge des flüssigen Kältemittels klein ist.

Dem Verdichter kann ein Kältemittelsammler vorgeschaltet sein, der das während des Vorbereitungsschritts aus dem Verdampfer des zweiten Kältefachs und gegebenenfalls aus dem Verdampfer des ersten Kältefachs ausgespülte, flüssige Kältemittel aufnimmt.

Die vorliegende Erfindung umfasst des weiteren ein Kältegerät zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Betriebsverfahrens. Demnach wird ein Kältegerät mit einem Kältemittelkreislauf bereitgestellt, der zwei parallel zueinander angeordnete Verdampfer, die thermisch voneinander getrennte, Kältefächer kühlen, welche unterschiedliche Fachtemperaturen aufweisen können, und einen Verdichter umfasst, mit dem beide Verdampfer getrennt voneinander mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Des weiteren umfasst das Kältegerät eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung eingerichtet, um zu veranlassen, dass bei einem Kältebedarf in einem ersten der Fächer in einem Vorbereitungsschritt der Verdampfer des zweiten Fachs mit Kältemittel beaufschlagt wird, anschließend der Kältemittelkreislauf zum Verdampfer des zweiten Fachs verschlossen wird und nur noch der Verdampfer des ersten Fachs mit Kältemittel beaufschlagt wird.

Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung ein Ventil mit einer ersten Arbeitsstellung, in der der Verdampfer des ersten Fachs mit Kältemittel beaufschlagbar ist, und einer zweiten Arbeitsstellung auf, in der der Verdampfer des zweiten Fachs mit Kältemittel beaufschlagbar ist. Bei dem Ventil kann es sich beispielsweise um ein 3/2-Wegeventil handeln. Umfasst der Kältemittelkreislauf nur ein einziges derartiges Ventil, so kann das Kältegerät derart betrieben werden, dass in dem Vorbereitungsschritt ausschließlich der zweite, kältere Verdampfer mit Kältemittel beaufschlagt wird.

Vorzugsweise weist das Ventil neben der genannten ersten und zweiten Arbeitsstellung eine dritte Arbeitsstellung auf, in der beide Verdampfer mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Damit besteht die Möglichkeit, mit einem einzigen im Kältemittelkreislauf den Verdampfern vorgeschalteten Ventil, beispielsweise einem 4/3-Wegeventil, eine Betriebsweise des Kältegeräts zu ermöglichen, bei der in dem Vorbereitungsschritt beide Verdampfer mit Kältemittel beaufschlagt werden, um in den Verdampfern befindliches flüssiges Kältemittel auszuspülen.

Neben der vorstehend beschriebenen Ausstattung des Kältegeräts mit nur einem einzigen Ventil zur Steuerung der Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern besteht auch die Möglichkeit, ein Kältegerät vorzusehen, das zur Steuerung der Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern zwei Ventile mit je zwei Arbeitsstellungen aufweist, wobei in einer ersten Arbeitsstellung eines ersten der Ventile der Verdampfer des ersten Fachs mit Kältemittel beaufschlagbar ist, in einer zweiten Arbeitsstellung des ersten Ventils und einer ersten Arbeitsstellung des dem ersten Ventils nachgeordneten zweiten Ventils der Verdampfer des zweiten Fachs mit Kältemittel beaufschlagbar ist, und in der zweiten Arbeitsstellung des ersten Ventils und einer zweiten Arbeitsstellung des zweiten Ventils die Verdampfer beider Fächer mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Bei den beiden Ventilen kann es sich beispielsweise um 3/2-Wegeventile handeln.

Das erfindungsgemäße Kältegerät weist zur Verhinderung eines unerwünschten Kältemittelstroms in einer Verbindungsleitung zwischen beiden Verdampfern vorzugsweise eine Rückhalteeinrichtung, wie ein Rückschlagventil auf. Eine derartige Verbindungsleitung ist beispielsweise vorhanden, wenn ein Ausgang eines den Verdampfern vorgeschalteten Ventils mit beiden Verdampfern verbunden ist.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegeräts ist jedem Verdampfer zur Steuerung der Kältemittelzufuhr im Kältemittelkreislauf jeweils ein Ventil vorgeschaltet, das zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung umschaltbar ist. Damit besteht die Möglichkeit, das Kältegerät derart zu betreiben, dass in dem Vorbereitungsschritt bei Anlauf des Verdichters beide Ventile geöffnet werden, um aus beiden Verdampfern flüssiges Kältemittel auszuspülen und anschließend, beispielsweise

nach einer bestimmten Zeitspanne, das Ventil desjenigen Verdampfers zu schließen, der keinen Kältebedarf gemeldet hat.

Bei den vorstehend genannten Ventilen zur Steuerung der Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern handelt es sich vorzugsweise um elektrisch ansteuerbare Ventile, beispielsweise Magnetventile.

Bei dem erfindungsgemäßen Kältegerät handelt es sich vorzugsweise um ein Kühlgerät, ein Gefriergerät oder eine Kühl-Gefrier-Kombinationsgerät.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand mehrer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kältegerät gemäß einer ersten Ausführungsform mit zwei thermisch voneinander getrennten Kältefächern 12, 13, die unterschiedliche Fachtemperaturen aufweisen und von in einem Kältemittelkreislauf

15 in Parallelschaltung angeordneten Verdampfern 16, 17 mit einem gemeinsamen Verdichter 22 gekühlt sind, wobei den Verdampfern 16, 17 im Kältemittelkreislauf 15 ein 3/2-Wege-Magnetventil 18 vorgeschaltet ist.

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Kältegeräts, bei dem den beiden Verdampfer 16, 17 ein 4/3-Wege-Magnetventil 28 vorgeschaltet ist;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform eines Kältegeräts, bei dem den beiden Verdampfern 16, 17 zwei nacheinander angeordnete 3/2-Wege- Magnetventile 38, 48 vorgeschaltet sind.

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform eines Kältegeräts, bei dem jedem Verdampfer 16 bzw. 17 jeweils ein 2/1 -Wege-Magnetventil 58, 68 vorgeschaltet ist.

In Fig. 1 ist in stark schematisierter Darstellung ein Haushalts-Kältegerät gezeigt, in dessen wärmeisolierendem Gehäuse 1 1 sich zwei übereinander angeordnete Kältefächer 12 und 13

befinden. Diese sind durch einen wärmeisolierend ausgebildeten Zwischenboden 14 thermisch voneinander getrennt. Im Betrieb des Kältegeräts weisen die beiden Kältefächer 12 und 13 unterschiedliche Fachtemperaturen auf. Dabei kann es sich um Kühl- oder Gefrierfächer handeln.

Die Kühlung der Kältefächer 12, 13 erfolgt über einen Kältemittelkreislauf 15 mit zwei in Parallelschaltung angeordneten Verdampfern 16, 17, wobei dem ersten, oberen Fach 12 der Verdampfer 16 und dem zweiten, unteren Fach 13 der Verdampfer 17 zugeordnet ist. Die Verdampfer 16 und 17 sind als Coldwall-Verdampfer dargestellt, die jeweils isolationsseitig an einer Innenwand der Fächer 12 bzw. 13 angebracht sind und die eine Platine aufweisen, auf der eine Kältemittelleitung mäanderförmig ausgebildet ist. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können die Verdampfer 16, 17 jedoch auch als horizontal in dem Fach 12 oder 13 angeordnete, das Fach durchteilende Drahtrohrverdampfer ausgebildet sein, beispielsweise wenn es sich bei den Kältefächern 12 oder 13 um Gefrierfächer handelt. Auch ein Verdampfer in No-Frost-Bauweise, der in einer von dem Fach 12 bzw. 13 abgetrennten und mit ihm durch eine Zwangsbelüftung kommunizierenden Kammer untergebracht ist, kommt in Betracht.

Der Kältemittelkreislauf 15 weist einen einzigen Verdichter 22 auf. An den Verdichter 22 ist druckseitig ein Verflüssiger 19 angeschlossen, welcher auf seiner Ausgangsseite mit einem elektrisch ansteuerbaren 3/2-Wege-Magnetventil 18 verbunden ist. Ein Ausgang des Magnetventils 18 ist über ein Drosselrohr 20 an den Verdampfer 16 des ersten Kältefachs 12 und ein weiterer Ausgang des Magnetventils 18 über ein weiteres Drosselrohr 21 an den Verdampfer 17 des zweiten Kältefachs 13 angeschlossen. Die Drosselrohre 20 und 21 sind spiralenartig ausgebildet und dienen zur Druckreduzierung des vom Verflüssiger 19 zu den Verdampfern 16, 17 strömenden flüssigen Kältemittels.

Die Verdampfer 16 und 17 sind ausgangsseitig mit der Saugseite des Verdichters 22 verbunden, wobei dem Verdichter 22 ein Kältemittelsammler 23 vorgeschaltet ist. Dieser nimmt aus den beiden Verdampfern 16, 17 ausströmendes flüssiges Kältemittel auf und verhindert, dass flüssiges Kältemittel in den Verdichter 17 gelangen kann.

Das 3/2-Wege-Magnetventil 18 dient zur Steuerung des von dem Verdichter 22 zwangsweise umgewälzten Kältemittels zu den Verdampfern 16 und 17 hin. In einer Arbeitsstellung I des Magnetventils 18 wird flüssiges Kältemittel über die Drossel 20 ausschließlich dem Verdampfer 16 des ersten Kältefachs 12 zugeleitet, d.h. der Kältemittelkreislauf zum Verdampfer 17 ist verschlossen. Neben der Arbeitsstellung I besitzt das Magnetventil 18 eine Arbeitsstellung II, in welcher das zwangsweise umgewälzte, verflüssigte Kältemittel über die Drossel 21 ausschließlich dem Verdampfer 17 des zweiten Kältefachs 13 zugeführt wird, d.h. der Kältemittelkreislauf zum Verdampfer 16 ist verschlossen.

In jedem der Kältefächer 12, 13 befindet sich je ein Temperatursensor 24 bzw. 26, der die jeweilige Fachtemperatur oder Verdampfertemperatur misst und diese an eine Auswerteeinheit 30 weiterleitet, die Teil einer Steuereinrichtung des Kältegeräts ist, die die Kältemittelzufuhr zu den Verdampfern 16, 17 steuert. Die Auswerteeinheit 30 steuert das Magnetventil 18, das ebenfalls Teil der Steuereinrichtung ist, in Abhängigkeit der von den Temperatursensoren 24 bzw. 26 ermittelten Temperaturen an und gibt diesem eine der Arbeitsstellungen vor.

Das in Fig. 1 dargestellte Haushalts-Kältegerät wird betrieben, indem bei jedem Anlauf des Verdichters 22 aufgrund eines Kältebedarfs in einem der Kältefächer 12, 13 zunächst der Verdampfer des kältesten Fachs über das Magnetventil 18 angesteuert und mit Kältemittel beaufschlagt wird. Hierdurch wird das im kälteren Verdampfer angesammelte Kältemittel ausgespült, wodurch es dem Kältemittelkreislauf des wärmeren Kältefachs wieder zur Verfügung gestellt werden kann.

Bei einem KühlVGefrier-Kombinationsgerät, von dem nun im Folgenden ausgegangen wird, stehen die Temperaturbereiche der beiden Fächer fest, sodass eine feste Zuordnung einer der Arbeitsstellungen I oder Il des Magnetventils 18 zu dem kälteren der beiden Verdampfer 16, 17 besteht. Wird beispielsweise das erste Fach 12 in einem Temperaturbereich von etwa +4^ bis +8 9 C und das zweite Fach 13 in einem Temperaturbereich von etwa -18°C bis - 22°C betrieben, so wird über die Arbeitsstellung Il des Magnetventils 18 der Verdampfer 17 des kälteren Fachs 13 angesteuert.

Wird über den Temperatursensor 24 ein Kältebedarf des wärmeren Kältefachs 12 ermittelt, so wird bei Anlauf des Verdichters 22 in einem Vorbereitungsschritt das Magnetventil 18 zunächst in seine Arbeitsstellung Il gebracht. Hierdurch wird Kältemittel über die Drossel 21 in den Verdampfer 17 des kälteren Kältefachs 13 gedrückt. Diese Kältemittel kann zu Beginn des Betriebs des Verdichters gasförmig sein, oder falls es flüssig ist, verdampft es schnell beim Eintritt in den Verdampfer 17, so dass unter Einsatz einer kleinen Masse an Kältemittel ein großer Volumenstrom im Verdampfer 17 erzielt wird. Durch diesen Volumenstrom wird das während der Stillstandsphase des Verdichters 22 angesammelte flüssige Kältemittel aus dem Verdampfer 17 herausgedrückt, wobei die zum Herausdrücken aufgewandte Masse an Kältemittel, da dampfförmig, wesentlich kleiner ist als die des herausgedrückten flüssigen Kältemittels. Das herausgedrückte Kältemittel wird zunächst von dem Kältemittelsammler 23, der sich auf der Saugseite des Verdichters 22 befindet, aufgenommen.

Zur Versorgung des Verdampfers 16 des wärmeren Kältefachs 12 mit flüssigem Kältemittel wird das Magnetventil 18 in seine Arbeitsstellung I umgeschaltet. Ein Umschalten kann beispielsweise nach einer festgelegten Zeitspanne nach Verdichteranlauf erfolgen, in der das Kältemittel aus dem Verdampfer 17 ausgespült wurde. Unter dem an der Saugseite des Verdichters 22 herrschenden niedrigen Druck verdampft das Kältemittel in dem Kältemittelsammler 23 allmählich und steht dann dem Kältemittelkreislauf des wärmeren Kältefachs 12 wieder zur Verfügung.

Um den Umschaltzeitpunkt festzulegen, kann auch die vom Verdichter 22 seit dem Einschalten verrichtete Arbeit überwacht werden und umgeschaltet werden, wenn diese Arbeit einen vorgegebenen Wert überschreitet. Je kleiner nämlich die aus dem Verdampfer 17 auszutreibende Kältemittelmenge ist, um so höher ist der Druck, gegen den der Verdichter 22 arbeitet. Somit erfolgt auch das Umschalten schneller, wenn die auszutreibende Kältemittelmenge klein ist. Alternativ kann auch die Leistung des Verdichters überwacht werden und umgeschaltet werden, wenn eine Zunahme der Verdichterleistung darauf schließen lässt, dass das im Kältemittelsammler 23 aufgenommene flüssige Kältemittel zu verdampfen beginnt.

Sind die Kältefächer 12 und 13 bezüglich deren Fachtemperaturen variabel, sodass je nach Geräteeinstellung oder Betriebszustand das erste Kältefach 12 oder das zweite Kältefach 13

den niedrigeren Temperaturbereich aufweisen kann, so wird bei einer Kälteanforderung eines der Fächer 12, 13 mithilfe der Temperatursensoren 24, 26 ermittelt, welches das momentan kältere und damit in dem Vorbereitungsschritt anzusteuernde Fach ist.

Fig. 2 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Kältegeräts, das in übereinstimmung mit dem in Fig. 1 gezeigten Kältegerät zwei thermisch voneinander getrennte Kältefächer 12 und 13 mit unterschiedlichen Fachtemperaturen aufweist, die von in einem Kältemittelkreislauf 25 in Parallelschaltung zueinander angeordneten Verdampfern 16, 17 gekühlt sind. Zur Steuerung des Kältemittelzulaufs zu den

Verdampfern 16, 17 weist der Kältemittelkreislauf 25 ein 4/3-Wege-Magnetventil 28 auf. Ein erster Ausgang des Magnetventils 28 ist über ein Drosselrohr 20 direkt an den Verdampfer

17 des oberen Kältefachs 12 angeschlossen. Ein zweiter Ausgang des Magnetventils 28 ist über ein Drosselrohr 21 direkt an den Verdampfer 17 des unteren Kältefachs 13 angeschlossen. Ein dritter Ausgang des Magnetventils 28 ist über eine Verbindungsleitung

31 , eine Abzweigstelle 32 und eine Zweigleitung 33, die zum Drosselrohr 20 abzweigt, sowohl an den Verdampfer 16 des oberen Kältefachs 12 als auch über die

Verbindungsleitung 31 , die Abzweigstelle 32 und eine Zweigleitung 34, die zum Drosselrohr

21 abzweigt, an den Verdampfer 17 des unteren Kältefachs 13 angeschlossen.

In einer ersten Arbeitsstellung I des Magnetventils 28, die den ersten Ausgang freigibt, befindet sich ausschließlich der Verdampfer 16 des oberen Kältefachs 12 im

Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22. In einer zweiten Arbeitsstellung Il des

Magnetventils 28, die den zweiten Ausgang freigibt, befindet sich ausschließlich der

Verdampfer 17 des unteren Kältefachs im Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22. In einer dritten Arbeitsstellung III, die den dritten Ausgang des Magnetventils 28 freigibt, sind beide Verdampfer 16, 17 in den Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22 eingekoppelt, sodass beide Verdampfer 16, 17 zeitgleich mit Kältemittel beaufschlagbar sind. Um ein überströmen des Kältemittels in den Arbeitsstellungen I und Il über die Zweigleitungen 33, 34 in den jeweils anderen, nicht zu versorgenden Verdampfer zu verhindern, befindet sich in jeder

Zweigleitung ein Rückschlagventil 36 bzw. 37.

Wird über die Temperatursensoren 24, 26 von der Auswerteeinheit 30 ein Kältebedarf in einem der Kältefächer 12, 13 festgestellt, so wird bei Anlauf des Verdichters 22 in einem

Vorbereitungsschritt dass Magnetventil 28 zunächst in die Arbeitsstellung III gebracht, in der beide Verdampfer 16, 17 im Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22 liegen und somit mit Kältemittel beaufschlagt werden. Hierdurch wird das in beiden Verdampfern 16, 17 angesammelte flüssige Kältemittel ausgespült und zunächst vom Kältemittelsammler 23 aufgenommen. In übereinstimmung mit der anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform wird das Magnetventil 28 nun auf das den Kältebedarf meldende Kältefach 12 oder 13 in seine entsprechende Arbeitsstellung I oder Il umgeschaltet, wodurch entweder ausschließlich der Verdampfer 16 des oberen Kältefachs 12 oder ausschließlich der Verdampfer 17 des unteren Kältefachs 13 in den Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22 gebracht und mit Kältemittel beaufschlagt werden. Durch den Vorbereitungsschritt wird bewirkt, dass dem Kältebedarf anfordernden Verdampfer 16 oder 17 eine ausreichende Menge an Kältemittel oder nahezu die gesamte Kältemittelmenge im Kältemittelkreislauf 25 zur Verfügung steht.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der in übereinstimmung zu derjenigen von Fig. 2 eine zeitgleiche Ansteuerung beider Verdampfer 16, 17 möglich ist. Bei dieser

Ausführungsform sind den beiden Verdampfern im Kältemittelkreislauf 35 zwei 3/2-Wege-

Magnetventile 38, 48 vorgeschaltet. Ein erstes 3/2-Wege-Magnetventil 38 ist eingangsseitig an den Verflüssiger 19 angeschlossen. Ein erster Ausgang des Magnetventils 38 ist über das

Drosselrohr 20 direkt an den Verdampfer 16 des oberen Kältefachs 12 angeschlossen, und ein zweiter Ausgang des Magnetventils 38 ist mit dem Eingang des zweiten 3/2-Wege-

Magnetventils 48 verbunden. Ein erster Ausgang des zweiten Magnetventils 48 ist über das

Drosselrohr 21 direkt an den Verdampfer 17 des unteren Kältefachs 13 angeschlossen. Ein zweiter Ausgang des zweiten Magnetventils 48 ist über eine Verbindungsleitung 40 und eine

Abzweigstelle 42 einerseits über eine Zweigleitung 43 über das Drosselrohr 20 an den Verdampfer 16 des oberen Kältefachs 12 und andererseits über eine Zweigleitung 44 über das Drosselrohr 21 an den Verdampfer 17 des unteren Kältefachs 13 angeschlossen. Die

Zweigleitungen 43, 44 enthalten jeweils ein Rückschlagventil 36 bzw. 37.

In einer ersten Arbeitsstellung I des ersten Magnetventils 38, die den ersten Ausgang freigibt, befindet sich ausschließlich der Verdampfer 16 des kälteren Fachs 12 im Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22. Diese Stellung kann gewählt werden, wenn nur das Fach 12 Kältebedarf meldet.

In einer Arbeitsstellung Il des ersten Magnetventils 38 und in einer Arbeitsstellung I des zweiten Magnetventils 48 befindet sich ausschließlich der Verdampfer 17 des unteren Kältefachs im Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22. In der Arbeitsstellung Il des ersten Magnetventils 38 und einer Arbeitsstellung Il des zweiten Magnetventils befinden sich beide Verdichter 16, 17 im Kältemittelkreislauf mit dem Verdichter 22.

Wenn das wärmere Fach 13 Kältebedarf meldet, werden die Magnetventile 38 und 48 in einer Vorbereitungsphase bei Anlauf des Verdichters 22 zunächst jeweils in ihre zweite Arbeitsstellung Il gebracht, um flüssiges Kältemittel aus den Verdampfern 16, 17 auszuspülen. Anschließend wird das Ventil 48 in seine Arbeitsstellung I umgeschaltet, um nur den Verdampfer 17 mit Kältemittel zu beaufschlagen.

Bei der in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführungsform ist jedem der Verdampfer 16, 17 ein 2/1 - Wege-Magnetventil 58 bzw. 68 vorgeschaltet, das sich in jeweils der direkten Zuleitung zum jeweiligen Verdampfer 16, 17 befindet. Die Magnetventile 58, 68 sind daher ebenso wie die Verdampfer 16, 17 in dem Kältemittelkreislauf 45 in Parallelschaltung zueinander angeordnet. Die Magnetventile 58 und 68 besitzen jeweils eine öffnungsstellung und eine Schließstellung. über die Auswerteeinheit 30 werden die Magnetventile 58 und 68 angesteuert.

Bei einem Kältebedarf in einem der Kältefächer 12 oder 13 werden bei Anlauf des Verdichters 22 zunächst beide Magnetventile 58 und 68 in ihre öffnungsstellung gebracht, wodurch beide Verdampfer 16, 17 mit Kältemittel beaufschlagt werden, wodurch sich in den Verdampfern 16, 17 befindliches, flüssiges Kältemittel ausgespült wird. Ist eine ausreichende Menge ausgespült, so wird das keinen Kältebedarf anfordernde Kältefach 12 bzw. 13 aus dem Kältemittelkreislauf 45 ausgekoppelt, indem das jeweilige vorgeschaltete Magnetventil 58 bzw. 68 in seine Schließstellung gebracht wird.