EVAPORATOR FOR A COOLING APPARATUS WITH SEVERAL TEMPERATURES

Abstract: 1. An evaporator for a multi-temperature refrigerating device having a main refrigerating compartment disposed below a deep-freezing compartment or freezer compartment, having an evaporator which is associated with the deep-freezing compartment or freezer compartment and which comprises piping for conveying coolant as a coolant passage (7) at least in a cover plate (2), in a side wall (3) and in a bottom plate (1), the injection of the expanded coolant into the coolant passage (7) being effected in the cover plate (2) which rises from its connecting edge (6) to the side wall (3) and the coolant passage (7) is taken from the cover plate (2), dropping steeply, into the side wall (3), directly to the piping (8, 9) of the bottom plate (1), the piping of which changes over, at the end at the flow outlet side, into a parallel passage (10) which extends in the side wall (3) and rises continuously steeply and which is connected directly to the piping of the cover plate (2) from which the end (12) of the piping at the flow outlet side is taken, dropping steadily, through the side wall (3) to the normal refrigerating compartment evaporator (5) connected thereto, in front of which the deep-freezing-compartment evaporator is connected in series in the coolant circuit, characterised in that the coolant passage (7) in the bottom plate (1) comprises series-connected portions with parallel pipelines (8) which are in communication in groups through a plurality of transverse pipelines (9), that the passage branches of the parallel passage (10) lead away from the last portion and are connected to one another via at least one transverse passage (11) in the side wall (3), that the coolant passage (7) is then taken, in a single duct, into the cover plate (2) in meandering turns distributed over the area, that the turns extend parallel to the connecting edge (6), that the parallel passage (10) is connected to the piping of the cover plate (2) close to the connecting edge (6) and that the end of the piping of the cover plate (2) at the flow outlet side passes through a point (13) which is situated higher than the other turns.

Description: Verdampfer für ein Kühlgerät Die Erfindung betrifft einen Verdampfer gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches. Der Verdampfer ist Teil einer intermittierend betriebenen Kompressionskältemaschine,wobei der dem Hauptkühlfach zugeordnete Verdampferteil während der Stillstandszeit der Kompressionskältemaschine von Reif- und Eisansatz abgetaut wird. Diese.für die beschriebene Kühlgeräteausführung bevorzugt angewandte Verdampferanordnung hat in den bekannten Aisführungen den Nachteil, dass während der Stillstandszeit der Kompressionskältemaschine bedingt durch den Druckausgleich in dem Kältesystem flüssiges Kältemittel von dem dem Tiefkühlfach zugeordneten Verdampfer in den dem Hauptkühlfach zugeordneten Verdampfer transportiert wird. Dieses flüssige Kältemittel verdampft durch die höhere Wärmebel.astung beim Eintritt in den Haupt kühlfachverdampfer, vorn-hmlich an der Verbinungsstelle des Tiefkühl- und des Hauptkihlfachverdampfers und verhindert durch die hieraus resultierende stetige Kühlung dieses Verdampferteiles die-erforderliche vollständige Abtauung des Hauptkühlfachverdampfers. Um einen die Funktion des Hauptkühlfachverdampfers gefährdenden Eisaufbau zu vermeiden, werden bei bekannten Kühigeräten dieser Bauart zusätzliche Massnahmen zur vollständigen Abtauung und Vermeidung von Eisansatz erforderlich. Die zur Abtauung der in der Stillstandszeit durch nachströmende Flüssigkeit gekühlten Flächen erforderliche zusätzliche Er wärmung wird unter Ausnutzung der Umgebungswärme durch lange Stillstandszeiten oder durch Anordnung eines elek- trischen Heizungssystemes am Verdampfer erreicht. Dies hat im ersteren Fall zu grosse Temperaturschwankungen im Kühlgut und im zweiten Fall eine unnötige Erhöhung des Energieverbrauches durch Einbringung einer Wärmequelle im Kühifach zur Folge. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verdampfer gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruches Massnahmen zu treffen, durch die bei einfachem Aufbau Vereisungen am Hauptkühlfachverdampfer im Bereich der Verbindungsstelle von Tiefkühlfachverdampfer und Hauptkühifach- verdampfer vermieden werden können, insbesondere dadurch, dass das Nachströmen von flüssigem Kältemittel während der StilLstandszeit der Kompressionskältemaschine in den Haupt kühlfachverdampfer vermieden wird und damit die erforderliche zusätzliche Energie:zur Abtauung wesentlich reduziert werden oder entfalien kann. Die Lösung dieser:.Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden merkmale des ersten Anspruches. Durch eine Ausgestaltung gemäss der Erfindung wird das von dem als Drosselorgan wirkenden Kapillarrohr kommende Kältemittel durch die Deckenplatine auf kurzem Wege in die Bodenplatine des Tiefkühlfachverdampfers geleitet, in welcher die Berohrung grossvolumig mit mehreren Parallelwegen zur Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit geführt ist. Von der Bodenplatine führt ein Parallelkanal steil nach oben zur Deckenplatine, wobei in der Seitenwand wenigstens ein Querkanal zwischen den Rohren des Parallelkanals vorgesehen ist. In der Deckenplatine dagegen verläuft die Berohrung einzügig in mehreren Mäanderförmigen Windungen. Bei dieser Kältemittelkanalanordnung wirkt die untere Bodenplatine als eine Art Sammelgefäss, in dem eine weitgehende Trennung von gasförmigen und flüssigem Kältemittel eintritt, wenn der Kompressor im Kältemittelkreislauf abgeschaltet ist und der Antrieb des Kältemittels durch den Druckausgleich im Kältemittelkreislauf erfolgt. Insbesondere werden durch den Parallelkanal und den Querkanal in der Seitenwand nochmals die Gasblasen von Flüssigkeitstropfen nach statischen Gesetzmässigkeiten getrennt, so dass in den Stillstandszeiten des Kompressors aus der Bodenplatine praktisch kein flüssiges Kältemittel nach oben in die Deckenplatine mitgenommen wird. Durch die Strömung mitgerissene geringe Flüssigkeitsmengen trennen sich in der Deckenplatine vom Gasstro + nd werden durch die steigende Anord den W in in die Bodenplatine zurück- geführt. Durch diese Abtennung von flüssigem Kältemittel wird erreicht, dass nur gasförmiges Kältemittel zum Hauptkühlfachverdampfer strömt. Dadurch wird die Unterkühlung des Verbindungshalses der Verdampfer durch verdampfendes Kältemittel unterbunden und damit die Abtauung des Haupt kühlfachverdempfers auch in diesen kritischen Bereich sibhergestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung eines Äusführungsbeispiels näher erläutert. Eine aodenplatine 1 und eine demgegenüber leicht geneigte Deckenplatine 2 bilden zusammen mit einer senkrechten Seitenwand 3 einen einstückig hergestellten Tiefkühlfachver- dampfer, an den sich über einen Verbindungshals 4 ein plat tenförm;ger Hauptkühlfachverdampfer 5 anschliesst, welcher etwa in der Ebene der Seitenwand 3 steht. Die Deckenplatine 2 ist von ihrer Verbindungskante 6- mit der Seitenwand 3 aus ansteigend gegenüber einer waagerechten Ebene geneigt. An der Verbin duncskante 6 ist in der Deckenplatine 2 ein Drosselrohr 14 eingeführt, durch die das Kältemittel in den Kältemittelkanal 7 eingeleitet wird. Der Kältemittelkanal 7 ist durch die Deckenplatine 2 und die Seitenwand 3 direkt uhdwindungsfrei in die Bodenplatine 1 geführt. In der Bodenplatine 1 verzweigt sich der Kältemittelkanal 7 in drei hintereinander geschaltete Abschnitte mit parallelen Rohrleitungen 8, die gruppenweise durch mehrere Querleitungen 9 kommunizieren. Hierdurch wird nicht nur ein grosses Volumen für die Aufnahme von Kältemittel sondern aufgrund niedriger Strömungsgeschwindigkeiten in der Druckausgleichsphase des Kältesystems eine Trennung von flüssigem und gasförmigen Kältemittel erreicht. Die parallelen Windungsäste der Berohrung in der Bodenplatine 1 ermöglichen insbesondere den gasförmigen Anteilen einen getrennten Strömungsweg von den stark flüssigkeitsbehafteten Kanalabschnitten, so dass die flüssigen Anteile zum überwiegenden Teil in der Bodenplatine 1 verbleiben. Die gasförmigen Anteile strömen dagegen durch einen vom letzten Windungsast wegführenden Parallelkanal 10 senkrecht durch die Seitenwand 3 nach oben in die Deckenplatine 2. Dabei ist im Parallelkanal 10 zur weiteren Trennung von flüssigem und gasförmigen Kältemittel nach statischen Gesetzrtigkeiten wenigstens ein Querkanal ai vorgesehen. In der Deckenplatine 2 ist die Berohrung einzügig in Windungen über die Fläche verteilt, wobei das Abströmrohr 12 durch die Seitenwand 3 stetig fallend nach unten zum Verbindungshals 4 und weiter zu den Windungen des Hauptkühlfachverdampfers 5 verläuft. In der Deckenplatine 2, die von der Verbindungskante 6 an leicht nach oben geneigt ist, wird durch die Steigung eine weitere Trennung zwischen gasförmigem und flüssigem Kältemittel erreicht, wobei das flüssige Kältemittel in die Bodenplatine ades Tiefkühlfachverdampfers zurückgeführt wird. Somit wird nach der Trennung der Gas- und Flüssigphasen von dem höchsten Punkt 13 durch das Abströmrohr 12 die für den Druckausgleich im Kältemittel system erforderliche Kältemittelmasse nur im Gaszustand mit geringer Enthalpie in den Hauptkühlfachverdampfer geleitet. In den Stillstandszeiten des Kompressors wird daher der Verbindungshals 4 nicht mehr mit verdampft barem Kältemittel beaufschlagt, so dass keine nennenswerte Kälteleistung zum Hauptkühlfachverdampfer 5 gelangt. Dadurch ist der Verbindungshals 4, der im Betrieb erfahrungsgemäss zur Vereisung neigt, während der Abtauphase einer wesentlich geringeren Kältebelastung ausgesetzt, so dass an ihm kein stärkerer reif - bzw. Eisansstz als am Hauptkühlfach- verdampfer 5 möglich ist. Es bedarf daher keiner oder nur geringer Beheizung dieses Verbundungshalses 4, wodurch eine erhebliche Energieeinsparung möglich ist.

Claims: Patentansnrüche 1. Verdampfer für ein Nehr- Temperaturen-Kühlgerät mit einem unterhalb eines Tiefkühlfaches oder Ge frierfacnes angeordneten Hauptkühlfach, mit einem dem Tiefkühlfach oder Gefrierfach zugeordneten Ver- dampfer. der wenigstens in einer Deckenplatine. in einer Seitenwand und in einer Bodenplatine eine in Windungen geführte Berohrung zur Führung von Kclte- mittel aufweist. wobei die Einspritzung des expanvierten Kältemittels in den Kältemittelkanal in der Deckenplatine erfolgt und der Tiefkühlfachverdampfer in Reihe vor dem dem Normalkühifach zugeordneten Verdampf er im Kältemittelkreislauf liegt. dadurch gekennzeichnet. dass der Kältemittelkanal (7) windungsfrei in der Deckenplatine (2) und steil abfallend in der Seitenwand (3) direkt zur Berohrung der Bodenplatine (1) geführt ist, dass die Berohrung der Bodenplatine (1) am strömungsseitigen Ende in einen stetig steil steigenden. in der Seitenwand (3) verlaufenden Parallelkanal (10) übergeht. dass die Kanalzweige des Paralielkanals (10) über mindestens einen Querkanal (11) miteinander verbunden sind. dass der Parallelkanal (10) unmittelbar an die Berohrung der Deckenplatine (2) angeschlossen ist und dass der Kältemittelkanal von dem sLrömungsseitigenEnde (12) der Deckenplatinenberohrung stetig fallend durch die Seitenwand (3) zum damit verbundenen Mauptkühlfachverdampfer (5) geführt ist. 2. Verdampfer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. dass die Windungsäste der Berohrung der Bodenplatine (1) jeweils parallel zueinander verlaufende Rohre (83 aufweisen. und dass die Rohre (8) jedes Windungsastes durch Querleitungen (9) miteinander verbunden sind. 3. Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekenn- zeichnet dass die Deckenplatine (2) gegenüber einer waagrechten Ebene geneigt ist derart. dass die V=rEin- dungskante (6) mit der Seitenwand (3) tiefer liegt. dass die Windungen der Berohrung parallel zur Veab-r- dungskante (6) verlaufen. dass der Parallelkcnal (1Q) nahe der Verbindungskante (6) an die Berohrung angeschlossen ist und dass das strömungsseitige Ende der Berohrung der Deckenplatine durch einen Punkt (13) läuft der höher als die übrige mäanderförmige Re- rohrung der Deckenplatine (2) liegt. 4. Verdampfer nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurc,ge- kennzeichnet, dass der Kältemittelkanal von dem strömungsseitigen Ende der Berührung der Deckenplatine auf einem nicht mit einer Seitenwand verbundenen stegartigen Verbindungsstück oder als Rohr zum Hauptkühlfachverdampfer (5) geführt ist.

Inventors: RANNENBERG, GEORG, ING. GRAD., VOLLHARDT, GERD, DIPL.-ING.
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1982
Main classification: F25B39
IPC codes: F25B39