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Patent Searching and Data


Title:
REFRIGERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/128164
Kind Code:
A1
Abstract:
A refrigerator, in particular a domestic refrigerator, has a compressor (1), a condenser (5), a first evaporator (10), which cools a thermal buffer, a second evaporator (13) which cools a refrigeration compartment, a directional valve (8) which, in a first position, allows a flow of refrigerant through the condenser (5) and the first evaporator (10) and, in a second position, allows a flow of refrigerant through a first pressure line section (15), extending through the thermal buffer (18), and the second evaporator (13). In the second position, the condenser (5) is connected upstream of the first pressure line section (15) and the second evaporator (13).

Inventors:
BABUCKE ANDREAS (DE)
BAYSAL KUDRET (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/052373
Publication Date:
September 03, 2015
Filing Date:
February 05, 2015
Export Citation:
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Assignee:
BSH HAUSGERAETE GMBH (DE)
International Classes:
F25D11/00; F25B5/02; F25D11/02
Domestic Patent References:
WO1998020291A11998-05-14
Foreign References:
US20130098081A12013-04-25
DE102012222240A12014-06-18
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter (1 ), einem Verflüssiger (5), einem ersten Verdampfer (10), der einen thermischen Puffer (33) kühlt, einem zweiten Verdampfer (13), der ein Kühlfach (19) kühlt, einem Wegeventil (8), das in einer ersten Stellung einen Fluss von Kältemittel durch den Verflüssiger (5) und den ersten Verdampfer (10) und in einer zweiten Stellung einen Fluss von Kältemittel durch einen durch den thermischen Puffer (33) verlaufenden Druckleitungsabschnitt (15) und den zweiten Verdampfer (13) erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stellung der Verflüssiger (5) dem Druckleitungsabschnitt (15) und dem zweiten Verdampfer (13) vorgeschaltet ist.

Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einem Auslass des zweiten Verdampfers (13) ein Rückschlagventil (14) vorgesehen ist.

Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) in der ersten Stellung des Wegeventils (8) vom Fluss des Kältemittels abgeschnitten ist.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) in Kontakt mit dem ersten Verdampfer (10), insbesondere auf einer Grundplatte (20) des ersten Verdampfers (10) verläuft.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) mit dem zweiten Verdampfer (13) über einen ersten Kapillarenabschnitt (16) verbunden ist.

Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kapillarenabschnitt (16) in thermischem Kontakt mit einer Saugleitung (1 1 ) angeordnet ist, welche Auslässe der Verdampfer (10, 13) mit einem Sauganschluss (3) des Verdichters (1 ) verbindet. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (1 1 ) wenigstens in Höhe des ersten Kapillarenabschnitts (16) mit einer wärmedämmenden Ummantelung (24) versehen ist.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) als zweiter Kapillarenabschnitt ausgebildet ist.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Puffer (33) einen Latentwärmespeicher (28) umfasst.

Kältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) in Kontakt mit dem Latentwärmespeicher (28) verläuft.

Kältegerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Latentwärmespeicher (28) in eine Wärmedämmschicht (27) eingeschäumt ist.

Kältegerät nach Ansprüche 9, 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (10) von dem Latentwärmespeicher (28) umgeben ist.

Kältegerät nach Ansprüche 9, 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einer von Kältemittel durchströmten Kammer (34) des Verdampfers (10) Partikel (35) eines Phasenwechselmaterials aufgenommen sind.

Kältegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitungsabschnitt (15) sich um den Latentwärmespeicher (28) herum erstreckt.

Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Puffer (33) ein weiteres Kühlfach (18) umfasst.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (29, 32) zum Erkennen von Abtaubedarf am ersten Verdampfer (10) und zum Versetzen des Wegeventils (8) in die zweite Stellung und Betreiben des

Verdichters (1 ) bei Vorliegen von Abtaubedarf.

Description:
Kältegerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2012 222 240.5 ist ein Kombinations-Kältegerät beschrieben, bei dem verdichtetes Kältemittel vor Erreichen eines Gefrierfachverdampfers zunächst durch einen in einem Normalkühlfach angeordneten Wärmetauscher geleitet wird. Der Wärmetauscher wirkt so zeitweilig als Verflüssiger, über den dem Gefrierfach entzogene Wärme an das Normalkühlfach abgegeben wird. Diese Wärme wird anschließend aus dem Normalkühlfach wieder abgeführt, indem der Wärmetauscher als Verdampfer, in Reihe mit einem Wärme an die Umgebung abgebenden Verflüssiger, betrieben wird. Während beim Kühlen des Normalkühlfachs die Verflüssigungstemperatur einige Grad über der Umgebungstemperatur liegt, ist sie beim Kühlen des Gefrierfachs entsprechend höher als die Normalkühlfachtemperatur. Die Differenz zwischen Verflüssigungs- und Verdampfungstemperatur ist daher deutlich geringer als bei einem herkömmlichen Gefriergerät, und dementsprechend ist auch die Differenz zwischen Verdampfungs- und Verflüssigungsdruck, gegen die der Verdichter beim Kühlen des Gefrierfachs arbeiten muss, reduziert, was einen energieeffizienten Betrieb des Verdichters ermöglicht. Die zeitweilige Nutzung des Normalkühlfachverdampfers als Verflüssiger macht jedoch einen komplizierten Aufbau des Kältemittelkreises mit zahlreichen Wegeventilen erforderlich. Da sämtliche dem Gefrierfach entzogene Wärme zunächst an das Normalkühlfach abgegeben wird, müssen beim Kühlen des Gefrierfachs die Verdichterbetriebsphasen kurz gehalten werden, um unerwünschte Temperaturschwankungen des Normalkühlfachs zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist, ein hocheffizientes Kältegerät mit einfach aufgebautem Kältemittelkreislauf zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter, einem Verflüssiger, einem ersten Verdampfer, der einen thermischen Puffer kühlt, einem zweiten Verdampfer, der ein Kühlfach kühlt, einem Wegeventil, das in einer ersten Stellung einen Fluss von Kältemittel durch den Verflüssiger und den ersten Verdampfer und in einer zweiten Stellung einen Fluss von Kältemittel durch einen durch den thermischen Puffer verlaufenden Druckleitungsabschnitt und den zweiten Verdampfer erlaubt, in der zweiten Stellung der Verflüssiger dem Druckleitungsabschnitt und dem zweiten Verdampfer vorgeschaltet ist. Dieser Aufbau ermöglicht, auch wenn der zweite Verdampfer mit Kältemittel versorgt wird, Wärme über den Verflüssiger an die Umgebung abzugeben; gleichzeitig wird die Kälteleistung des zweiten Verdampfers erhöht, indem ein Teil der benötigten Kälte dem thermischen Puffer entnommen wird. Diese Kälte kann energetisch effizient bereitgestellt werden, da der erste Verdampfer, um den thermischen Puffer zu kühlen, bei einer höheren Verdampfungstemperatur arbeiten kann als der zweite Verdampfer. Da es nicht wie in DE10 2012 222 240.5 erforderlich ist, die Flussrichtung des Kältemittels auf einem Teil des Kältemittelkreislaufs zeitweilig umzukehren, um zwischen Kühlbetrieb des ersten und des zweiten Verdampfers umzuschalten, wird zum Steuern des Kältemittelflusses nur ein einziges einfaches Wegeventil benötigt.

An einem Auslass des zweiten Verdampfers sollte ein Rückschlagventil vorgesehen sein, um, wenn Kältemittel durch den ersten Verdampfer zirkuliert, zu verhindern, dass Kältemitteldampf im zweiten Verdampfer auskondensiert und dadurch dem Kältemittelkreislauf entzogen wird. So kann, wenn der erste Verdampfer mit Kältemittel versorgt wird, in diesem ein Verdampfungsdruck eingestellt werden, der höher ist als der Druck im zweiten Verdampfer und eine effiziente Kälteerzeugung ermöglicht. Außerdem wird die Freisetzung von Kondensationswärme im zweiten Verdampfer unterbunden, die zu einer unerwünschten Erwärmung des Kühlfachs führen würde. In der ersten Stellung des Wegeventils sollte der Druckleitungsabschnitt vom Fluss des Kältemittels abgeschnitten sein.

Der Druckleitungsabschnitt kann auf einer Platte des ersten Verdampfers verlaufen, insbesondere kann es sich bei dem Druckleitungsabschnitt um ein Rohr handeln, das wie ein Verdampfungsrohr auf eine Platte des ersten Verdampfers aufgelötet, geklebt oder in anderer geeigneter Weise befestigt ist oder das sich -im Falle eines Lamellenverdampfers- durch den Verdampfer hindurch erstreckt. Indem so der erste Verdampfer sowohl zum Freisetzen von dem Kühlfach entzogener Wärme in der zweiten Stellung des Wegeventils als auch zum Abführen der Wärme in der ersten Stellung des Wegeventils genutzt wird, kann die Ausbreitung der Wärme im thermischen Puffer auf ein Minimum beschränkt werden.

Der Druckleitungsabschnitt sollte mit dem zweiten Verdampfer über einen ersten Kapillarenabschnitt verbunden sein.

Vorzugsweise ist der Druckleitungsabschnitt selbst als Kapillarenabschnitt ausgebildet. Dies ermöglicht insbesondere die Verwendung eines preiswerten Wegeventils mit kleinem Leitungsquerschnitt.

Der erste Kapillarenabschnitt kann in thermischem Kontakt mit einer Saugleitung angeordnet sein. In der zweiten Stellung des Wegeventils zirkuliert in dieser Saugleitung überwiegend Kältemitteldampf aus dem zweiten Verdampfer, so dass der thermische Kontakt mit dieser Saugleitung eine weitere Abkühlung des im ersten Kapillarenabschnitt zirkulierenden Kältemittels ermöglicht, auch wenn dieses beim Durchgang durch den zweiten Kapillarenabschnitt bereits die Temperatur des thermischen Puffers erreicht hat. Da das in dem ersten Kapillarenabschnitt zirkulierende Kältemittel bereits am ersten Verdampfer vorgekühlt ist, kann die Saugleitung in Höhe des ersten Kapillarenabschnitts relativ tiefe Temperaturen erreichen.

Um einen die Effizienz der Kälteerzeugung beeinträchtigenden Eintrag von Umgebungswärme in die Saugleitung und insbesondere ein Betauen der Saugleitung zu vermeiden, kann die Saugleitung wenigstens in Höhe des ersten Kapillarenabschnitts mit einer wärmedämmenden Ummantelung versehen sein.

Um die Erwärmung des thermischen Puffers zu minimieren, wenn in der zweiten Stellung des Wegeventils der erste Druckleitungsabschnitt Wärme abgibt, kann der thermische Puffer einen Latentwärmespeicher umfassen. Alternativ oder ergänzend kann der thermische Puffer ein weiteres Kühlfach umfassen. Die Betriebstemperatur dieses Kühlfachs liegt höher als die des vom zweiten Verdampfer gekühlten Fachs, d.h. es kann sich beim Kühlfach des thermischen Puffers insbesondere um ein Normalkühlfach und bei dem vom zweiten Verdampfer gekühlten Fach um ein Gefrierfach handeln.

Es kann aber auch das vom zweiten Verdampfer gekühlte Fach das einzige Lagerfach des Kältegeräts bilden, und der thermische Puffer umfasst nur den Latentwärmespeicher. Der Latentwärmespeicher ist in diesem Fall zweckmäßigerweise fest in eine Wärmedämmschicht eingeschlossen.

Insbesondere in letzterem Falle ist es für eine effiziente Kühlung des Latentwärmespeichers vorteilhaft, wenn der erste Verdampfer von dem Latentwärmespeicher umgeben ist.

Noch effektiver ist es, wenn Partikel eines Wärmespeichermaterials, insbesondere eines Phasenwechselmaterials, als vom Kältemittel durchströmte Schüttung in einer Kammer des ersten Verdampfers untergebracht sind.

Der Druckleitungsabschnitt kann sich um den Latentwärmespeicher herum erstrecken, insbesondere um diesen herumgewickelt sein, um mit dem Latentwärmespeicher über eine große Weglänge verteilt Wärme auszutauschen. Die bei der Zirkulation von Kältemittel durch den Druckleitungsabschnitt freigesetzte Wärme kann zum Abtauen des ersten Verdampfers genutzt werden. Insbesondere können Mittel zum Erkennen von am ersten Verdampfer bestehendem Abtaubedarf und zum Versetzen des Wegeventils in die zweite Stellung und Betreiben des Verdichters bei Vorliegen von Abtaubedarf an dem ersten Verdampfer vorgesehen sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs eines Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ; Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse eines Kältegeräts gemäß der ersten

Ausgestaltung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verdampfer des Kältegeräts; Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gehäuse eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs eines Kältegeräts gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Latentwärmespeicher des

Kältemittelkreislaufs aus Fig. 5;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Variante des Latentwärmespeichers; und

Fig. 8 einen Querschnitt durch das Gehäuse eines Kältegeräts gemäß der dritten

Ausgestaltung.

Der in Fig. 1 gezeigte Kältemittelkreislauf umfasst in fachüblicher Weise einen Verdichter 1 mit einem Druckanschluss 2 und einem Sauganschluss 3, einer von dem Druckanschluss 2 ausgehenden Druckleitung 4, an der in Reihe nacheinander ein Verflüssiger 5, ein Trockner 6 und ein Stoppventil 7 angeordnet sind. Ein Wegeventil 8 mit zwei Stellungen ist hier im Anschluss an das Stoppventil 7 dargestellt, doch versteht sich, dass beide das Stoppventil 7 auch fehlen kann oder die Ventile 7, 8 zu einem einzigen Ventil mit drei Stellungen verschmolzen sein können, bei dem in einer seiner Stellungen die Druckleitung 4 komplett abgesperrt ist.

In seiner in Fig. 1 dargestellten ersten Stellung lenkt das Wegeventil 8 einen vom Verdichter angetriebenen Kältemittelfluss über eine erste Kapillare 9 zu einem ersten Verdampfer 10. Ein Auslass des Verdampfers 10 ist über eine Saugleitung 1 1 mit dem Sauganschluss 3 verbunden. In seiner zweiten Stellung lenkt das Wegeventil 8 den Fluss des Kältemittels über eine zweite Kapillare 12 zu einem zweiten Verdampfer 13. Ein Auslass des Verdampfers 13 ist an die Saugleitung 1 1 über ein Rückschlagventil 14 angeschlossen.

Die Kapillare 12 ist hier gegliedert in einen stromaufwärtigen Kapillarenabschnitt 15 und einen stromabwärtigen Kapillarenabschnitt 16. Der stromaufwärtige Kapillarenabschnitt 15 steht in engem thermischem Kontakt mit dem Verdampfer 10, z.B. kann er, wenn der Verdampfer 10 ein Plattenverdampfer ist, sich auf einer Platte des Verdampfers 10 erstrecken oder, im Falle eines Lamellenverdampfers, sich die Lamellen kreuzend durch den Körper des Lamellenverdampfers hindurch erstrecken. Der stromabwärtige Kapillarenabschnitt 16 ist in engem thermischem Kontakt mit einem Abschnitt 17 der Saugleitung 1 1 geführt, z.B innerhalb des Abschnitts 17 oder auf seine Oberfläche aufgeklebt. Dieser Abschnitt 17 ist in Fig. 2 aus darstellungstechnischen Gründen durch zwei Rechtecke symbolisiert, um zum Ausdruck zu bringen, dass auch die erste Kapillare 9 durch diesen Abschnitt 17 verläuft.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Verdampfer 10, 13 jeweils an einem Fach 18 bzw. 19 des Kältegeräts angeordnet. Sie sind in an sich bekannter Weise zwischen Innenbehältern 26 der Fächer 18, 19 und einer die Wände eines Korpus 25 des Kältegeräts ausfüllenden Wärmedämmschicht 27 eingebettet. In der weiteren Beschreibung wird das Fach 18 als Normalkühlfach 18 und das Fach 19 als Gefrierfach 19 bezeichnet, wobei sich versteht, dass die Erfindung auch auf andere Fachtypen wie etwa ein Frischkühl- oder Kellerfach anwendbar ist, sofern nur die Sollbetriebstemperatur des Fachs 19 niedriger als die des Fachs 18 ist. Wenn der Verdichter 1 im Betrieb und das Wegeventil 8 in seiner ersten Stellung ist, zirkuliert Kältemittel durch den Verdampfer 10 und kühlt das Normalkühlfach 18. Das Rückschlagventil 14 ist geschlossen. Das Rückschlagventil 14 würde allenfalls dann öffnen, wenn der Verdampfer 13 wärmer und der Dampfdruck des darin enthaltenen Kältemittels höher als der Druck im Verdampfer 10 wäre, doch tritt dieser Fall während des Kühlens des Normalkühlfachs allenfalls als Folge einer Störung auf.

Bei Abschalten des Verdichters 1 wird auch das Stoppventil 7 geschlossen, um ein Nachströmen von warmem Kältemittel aus dem Verflüssiger 5 in die Verdampfer 10, 13 zu verhindern und einen hohen Druck im Verflüssiger 5 bis zur Wiederaufnahme des Verdichterbetriebs aufrecht zu erhalten.

Wenn in der zweiten Stellung des Wegeventils 8 der Verdichter 1 in Betrieb ist, zirkuliert das Kältemittel nach dem Wegeventil e zunächst durch den Kapillarenabschnitt 15 und kühlt dabei auf Normalkühlfachtemperatur ab, wobei es Wärme an das nun als ein thermischer Puffer 33 fungierende Normalkühlfach 18 abgibt.

Im zweiten Kapillarenabschnitt 16, in thermischem Kontakt mit dem aus dem Verdampfer 13 abgesaugten Kältemitteldampf, findet eine weitere Abkühlung des Kältemittels statt, in Folge der Vorkühlung des verdichteten Kältemittels im Normalkühlfach 18 bleibt jedoch die Erwärmung des in der Saugleitung 1 1 zirkulierenden Kältemitteldampfs gering und die Dichte des Kältemitteldampfs dementsprechend hoch, so dass die pro Umdrehung des Verdichters 1 angesaugte Kältemittelmenge hoch ist und der Verdichter 1 dementsprechend effizient arbeiten kann.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Verdampfer 10, 13 in einer schematischen Ansicht. Die Verdampfer 10, 13 haben hier jeweils eine Grundplatte 20, 21 , auf der eine Verdampfungsleitung 22, 23 in Mäandern verläuft. Die Verdampfer 10, 13 können insbesondere als Tube on Sheet- oder Rollbond-Verdampfer ausgeführt sein. Die Kapillare 9 ist auf ihrem Weg vom Wegeventil 8 zum Verdampfer 10 auf dem Abschnitt 17 innerhalb der Saugleitung 1 1 geführt. Die Kapillare 12 verläuft zunächst, in ihrem Abschnitt 15, auf der Grundplatte 20 des Verdampfers 10; hier innerhalb einer stromaufwärtigen Schleife der Verdampfungsleitung 22. Der Kapillarabschnitt 15 ist vorzugsweise auch dann durch eine aufgelötete oder geklebte Rohrleitung gebildet, wenn die Verdampfungsleitung 22 nicht aufgelötet, sondern durch Rollbond-Technik geformt ist. Erst stromabwärts vom Abschnitt 15 tritt die Kapillare 12 in ihrem Abschnitt 16 in die Saugleitung 1 1 ein. Die Saugleitung 1 1 ist hier auf nahezu ihrer gesamten Länge, von ihrem Durchgang durch eine die Fächer 18, 19 umgebenden Isolationsschicht bis zum Sauganschluss 3, von einer wärmedämmenden Ummantelung 24 umgeben.

Wenn das Normalkühlfach 18 auf eine niedrige Temperatur eingestellt ist, kann sich am Verdampfer 10 im Laufe einiger Kühlbetriebszyklen eine Eisschicht bilden, die den Wärmeaustausch mit dem Normalkühlfach 18 behindert. Eine Steuerschaltung 29 (siehe Fig. 1 ) steuert einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge den Betrieb des Verdichters 1 nicht nur in herkömmlicher Weise anhand der Ausgaben von an Normalkühlfach 18 und Gefrierfach 19 angeordneten Temperatursensoren 30, 31 , sondern auch anhand eines Eissensors 32 am Verdampfer 10. Wenn dieser signalisiert, dass die Eisschicht am Verdampfer 10 eine kritische Stärke erreicht hat und abgetaut werden sollte, dann geschieht dies durch Kühlen des Gefrierfachs 19. So wird zum Abtauen keine zusätzliche Heizenergie benötigt; im Gegenteil ist das Kühlen des Gefrierfachs 19 in diesem Fall besonders effizient, da kein Latentwärmespeicher aufgetaut und anschließend wieder abgekühlt werden muss; die vom Eis beim Abtauen aufgenommene Wärme muss dem Normalkühlfach 18 anschließend nicht wieder entzogen werden, da das Wasser abfließt und die aufgenommene Wärme dabei aus dem Normalkühlfach 18 abführt.

Selbstverständlich kann der Eissensor 32 auch andere Mittel zum Abschätzen des Abtaubedarfs ersetzt werden, z.B. eine Zeitschaltung, die jeweils nach einer vorgegebenen Zeitdauer des Kühlbetriebs des Verdampfers 10 einen Abtauvorgang einleitet, oder einen Zähler, der einen Abtauvorgang nach einer vorgegebenen Zahl von Türöffnungen des Normalkühlfachs 18 einleitet.

Fig. 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Korpus 25 eines Kältegeräts gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung. Während im Falle des Gefrierfachs 19 die Wärmedämmschicht unmittelbar an der Außenseite des Verdampfers 13 anliegt, ist am Normalkühlfach zwischen dem Verdampfer 10 und der Wärmedämmschicht 27 als ein weiterer Bestandteil des thermischen Puffers 33 ein Latentwärmespeicher 28 angeordnet. Der Latentwärmespeicher 28 enthält als Speichermedium ein Material, dessen Schmelztemperatur einer typischen Betriebstemperatur des Normalkühlfachs 18 entspricht oder zwischen der Betriebstemperatur des Normalkühlfachs 18 und der sich beim Kühlen des Normalkühlfachs 18 einstellenden Temperatur des Verdampfers 10 liegt, so dass es beim Kühlen des Normalkühlfachs 18 fest wird. Indem dieses Material Wärme aufnimmt, die der Verdampfer 10 in der zweiten Stellung des Wegeventils 8 freisetzt, kann eine unerwünschte Erwärmung des Normalkühlfachs 18 über die Schmelztemperatur des Materials beim Kühlen des Gefrierfachs 19 so lange vermieden werden, wie das Material nicht vollständig geschmolzen ist. Dies ermöglicht lange Betriebsphasen des Verdichters 1 sowohl beim Kühlen des Gefrierfachs 19 als auch des Normalkühlfachs 18 und trägt so weiter zur Energieeffizienz des Kältegeräts bei.

Der Latentwärmespeicher 28 kann sich wie in Fig. 4 dargestellt über die gesamte Ausdehnung des Verdampfers 10 erstrecken. Um Temperaturschwankungen im Normalkühlfach 18 beim Kühlen des Gefrierfachs 19 zu begrenzen, ist derjenige Teil des Latentwärmespeichers 28 besonders effektiv, der unmittelbar zum Kapillarabschnitt 15 benachbart ist. Es kommt daher auch in Betracht, den Latentwärmespeicher 28 an nur einem Teil des Verdampfers 10, in Kontakt mit dem Kapillarabschnitt 15, anzubringen, wie in Fig. 3 durch einen gestrichelten Umriss angedeutet.

Fig. 5 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Kältemittelkreislauf in einer zu Fig. 1 analogen Darstellung. Komponenten, die bereits mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen entsprechen, tragen dieselben Bezugszeichen und werden nicht erneut erläutert. Unterschiede betreffen im Wesentlichen den Aufbau des Verdampfers 10. Dieser umfasst hier eine Kältemittelleitung, die in engem thermischem Kontakt mit einem Latentwärmespeicher 28 und dem stromaufwärtigen Kapillarenabschnitt 15 steht, aber keinerlei Platten für den Wärmeaustausch mit einem Lagerfach.

Eine für den Kältemittelkreislauf der Fig. 5 geeignete Struktur des Verdampfers 10 ist in Fig. 6 in einem Längsschnitt gezeigt. Die Kapillare 9 mündet in eine geräumige Rohrleitung oder Verdampfungskammer 34, die mit einer losen Schüttung aus den Latentwärmespeicher 28 bildenden Partikeln 35 gefüllt ist. Die Partikel 35 können z.B. als Hohlkugeln aus Kunststoff ausgebildet sein, die mit dem Speichermedium gefüllt sind. Das nach dem Austritt aus der Kapillare 9 entspannte Kältemittel strömt fein verteilt durch Zwischenräume zwischen den Partikeln 35 und bringt auf diese Weise das Speichermedium in kurzer Zeit zum Gefrieren.

Der Kapillarenabschnitt 15 verläuft wendeiförmig an der Innenseite einer Wand 36 der Verdampfungskammer 34. So kann der Kapillarenabschnitt 15 auf einem Großteil seiner Außenfläche Wärme unmittelbar an das Kältemittel und die Partikel 35 abgeben. Da die Wand 36 selber am Wärmeaustausch nicht beteiligt ist, kann sie aus mäßig gut wärmeleitendem Material bestehen, z.B. kann die Verdampfungskammer aus zwei aus thermoplastischem Kunststoff tiefgezogenen oder blasgeformten Schalen zusammengesetzt sein, zwischen deren miteinander verschweißten Rändern der Kapillarenabschnitt 15 in die Verdampfungskammer 34 ein- bzw. aus ihr austritt.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Verdampfer 10 kreuzt der Kapillarenabschnitt 15 nicht die Wand 36 der Verdampfungskammer 34, sondern ist an deren Außenseite verlegt. Um einen effizienten Wärmeaustausch mit dem Kältemittel und dem Latentwärmespeicher 28 zu gewährleisten, kann der Kapillarenabschnitt 15 an der Wand 36 durch Klebstoff oder Lot 37 befestigt sein.

Der Latentwärmespeicher 28 kann durch eine Schüttung aus Partikeln wie in Fig. 6 gezeigt gebildet sein; im hier dargestellten Fall ist der Latentwärmespeicher 28 ein hohlzylindrischer bzw. rohrförmiger Körper, dessen Außenseite mit dem Kapillarenabschnitt 15 in engem Kontakt steht, während das Kältemittel durch den inneren Durchgang des Latentwärmespeichers 28 strömt. Eine Verlegung des Kapillarenabschnitts 15 an der Außenseite der Wand 36 ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Verdampfungskammer 34 im Querschnitt senkrecht zur Flussrichtung des Kältemittels nicht zylindrisch ist.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Korpus 25 eines mit dem Kältemittelkreislauf der Fig. 5 ausgestatteten Haushaltskältegeräts entlang einer horizontalen Ebene. Die Verdampfungskammer 34 ist in einer Rückwand des Korpus 25 in die Wärmedämmschicht 27 eingeschäumt. Um den in der Rückwand vorhandenen Platz effizient zu nutzen, hat die Verdampfungskammer 34 einen abgeflachten Querschnitt. Die Verdampfungskammer kann sich über die gesamte Breite der Rückwand erstrecken, wenn nicht, kann neben ihr wie gezeigt eine zur Umgebung offene Nische für den Verflüssiger 5 freigehalten sein. Außer dem im Schnitt sichtbaren Gefrierfach 19 umfasst das Gerät kein weiteres Lagerfach; deswegen dient der Verdampfer 10 hier ausschließlich zum Kühlen des Latentwärmespeichers 28 und ist gegen seine Umgebung durch allseitige Einbettung in die Wärmedämmschicht 27 thermisch isoliert. BEZUGSZEICHEN

1 Verdichter

2 Druckanschluss

3 Sauganschluss

4 Druckleitung

5 Verflüssiger

6 Trockner

7 Stoppventil

8 Wegeventil

9 Kapillare

10 Verdampfer

1 1 Saugleitung

12 Kapillare

13 Verdampfer

14 Rückschlagventil

15 Kapillarenabschnitt

16 Kapillarenabschnitt

17 Abschnitt der Saugleitung

18 Normalkühlfach

19 Gefrierfach

20 Grundplatte

21 Grundplatte

22 Verdampfungsleitung

23 Verdampfungsleitung

24 Ummantelung

25 Korpus

26 Innenbehälter

27 Wärmedämmschicht

28 Latentwärmespeicher

29 Steuerschaltung

30 Temperatursensor

31 Temperatursensor Eissensor

thermischer Puffer

Verdampfungskammer

Partikel

Wand

Lot