Haushalteinrichtung, welche einen Kühlschrank und einen Warmwasserspeicher umfasst. Es sind Einrichtungen bekannt, bei wel chen die Kondensationswärme, die im Kon densator einer Kältemaschine anfällt, zur Erwärmung von Brauchwasser verwendet wird. Es sind aber bisher nur Einrichtungen bekanntgeworden, bei welchen eine Mehr zahl von Kühlschränken durch eine einzige Kältemaschine gespiesen wird und der Wärmeanfall im Kondensator dieser Maschine z. B. in einer zentralen Warmwasserversor gung ausgenützt wird.
Die Kondensationswärme wird dabei im sllgemeinen an einen Wärmeträger abgege ben, von welchem das Brauchwasser erwärmt wird. Der Kondensator und die Bra.ueii wasserleitung sind zwecks Wärmeaustausches in den Wärmeträger eingetaucht. Dadureh ist eine Trennung des Kältemittelleitungs- hystems vom Warmwasserleitungssystezn leicht möglich.
Diese Ausführung hat aber den Nachteil, dass bei der Wärmeübertra- gung zweimal ein Temperatursprung notwen dig ist, einmal bei der Übertragung vom Kondensator an den Wärmeträger und das zweitemal bei der Übertragung vom Wärme träger an das Brauchwasser. Dadurch wer den die Wärmeverluste für eine Haushalt einrichtung zu gross bzw. die Erwärmung des Brauchwassers zu gering.
Bei Einrichtungen mit direkter Wärme übertragung vom Kondensator an den Wärmeausta.uschteil des Wasserleitunms s5T,tems sind diese Teile ein untrennbares Ganzes, so dass die Kältemaschine, z. B. für eine Reparatur, nur mit grossen Schwierig keiten vom Warmwasserleitungssystem ge trennt werden kann, was für Haushaltein richtungen ungeeignet ist. Infolge der ge nannten Schwierigkeiten ist es bisher nicht; gelungen, eine eingangs erwähnte, wirt schaftlich arbeitende Einrichtung für den einzelnen Haushalt herzustellen.
Die Erfindung behebt diesen Mangel. Der Erfindungsgegenstand betrifft eine Haus halteinrichtung, welche einen Kühlschrank und einen Warmwasserspeicher umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, da.ss der Warm wasserspeicher in eine in sich geschlossene Leitung mit einem Wärmeaustauschteil ein geschaltet ist, welcher mit dem Kondensator der Kältemaschine direkt wärmeleitend, aber lösbar verbunden ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sind auf der beiliegenden Zeich nung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Haushalteinrichtung mit einer Absorptionskältemaschine. Fig. 2 eine ähnliche Einrichtung mit einer Kompressionskältemaschine, Fig. 3 den Kondensator und den Wärme austauschteil im Längsschnitt, Fig. 4 den Kondensator und den Wärme austauschteil im Querschnitt bzw. in Ansicht von der Stirnseite, Fig. ö ein temperaturgesteuertes Ventil im Schnitt,
Fig. 6 den Kondensatnachkühler zu Fig.1 im Schnitt, Fig. 7 eine bevorzugte Ausführung der Einrichtung perspektivisch dargestellt, Fig. 8 das Schema einer Variante zu Fig. 1, Fig. 9 eine Detailvariante zu Fig. 1.
Die Haushalteinrichtung nach Fig. 1 be sitzt einen -VVarmwasserspeicher 10, der in die beiden Räume 1.1 und 12 unterteilt ist. Durch die Leitung 13 wird dem Speicher 10 Frisch wasser zugeführt; durch die Leitung 14 ge langt. das erwärmte Wasser zu den Ver braucherstellen. Im Raum 11 über dein Frischwasserverteilring 15 ist ein elektrischer Heizkörper 16 vorgesehen und darüber ein umgekehrter Trichter 17, der oben an der engsten Stelle in ein Rohr 18 übergeht. Das Rohr 18 ragt oben durch eine gelochte Platte 19, die den Raum 11 vom Raum 12 trennt.
Unmittelbar über der Platte 19 mündet das eine Ende 20 einer Leitung 21 in den Raum 12. Das andere Ende 22 dieser Leitung 21. mündet im obern Teil des Raumes 12 in die sen, so dass der Raum 12 in die in sich ge schlossene Leitung 21 eingeschaltet ist. In die gleiche Leitung ist ferner ein Ventilkasten 23 und ein @V ärmeaustauscher 24 eingeschaltet.
Der Ventilkasten 23 ist durch eine Zweig leitung 25 auch mit dem untern Raum 11 des Speichers 10 verbunden. Die Zweigleitung mündet an der untersten Stelle 26 in den Raum 11. Von dieser Zweigleitung zweigt eine weitere Leitung 28 ab, die an der Stelle 27 seitlich in den Raum 11 einmündet..
Zur Einrichtung gehört ferner ein Kühl schrank 30 mit einer an sich bekannten Absorptionskältemaschine.
Der neben dem Kühlraum dargestellte Ko cher 31 ist durch eine zweckmässige wärme isolierte Leitung 32 mit dem Kondensator 33 verbunden. Dieser steht über die Kondensat- leit.ung 34 mit. dem im Kühlraum angeord neten Verdampfer 35 in Verbindung und die ser wie üblich mit dem nicht gezeichneten Absorber. Der Einfachheit halber sind zum Verständnis der Erfindung nicht. notwendige Teile nicht dargestellt.
Der Zweig 28 der Zweigleitung 25 und die Kondensatleitung 34 sind auf einem Teil ihrer Längen mittels eines geschlitzten Rohres 36 (Fig. 6) aneinandergepresst. Um den Wärme- austattseh zu erhöhen, sind die beiden Lei tungen 28, 34 im Bereich, wo sie aneinander anliegen sollen, durch Materialzugabe ver stärkt, so da.ss sie halbkreisförmige Quer- sehnitte besitzen, die sieh zusammen zu einem Kreis ergänzen, der vom geschlitzten Rohr 36 satt umgeben wird.
Dadurch wird nicht nur an der ebenen Berührungsfläche der Lei tungen, sondern auch aussen durch das Rohr <B>36</B> Wärme übertragen. Der Schlitz im Rohr 36 hat, zweckmässig eine Breite, die dem Durchmesser der Leitungen 28 und 34, dort wo sie ihre normale zylindrisehe Form besit zen, entspricht, so da.ss das Rohr 36 durch Verschieben von den Leitungen 28, 34 weg gezogen werden kann, um die Trennung zu ermöglichen.
Auf ähnliche Weise sind der Wärineaustau- scher 24 und der Kondensator 33 durch eine zweckmässig geschlitzte Hülse 37 aneinander yepresst (Fig. 3, 4).
Der Wärmeaustauscher hat im Querschnitt Siclielform. Der Quer schnitt ist durch Zwischenwände 38 in einen obern, die mittlere Siclielpartie umfassenden Teil und in zwei untere, die Siclielenden um fassende Teile aufgeteilt, in welche die gega- belte Einlassleitung 21a. mündet.
Die Zwi schen wände 38 reichen nicht: ganz bis zur gegenüberliegenden Stirnwand, so dass das Wasser über den Trennwänden durch die mittlere Sichelpartie zurückströmen und durch den Auslass 21b oben austreten kann.
Der Krümmungsradius der konvexen Seite des Wärmeaustauschers 24 entspricht dem Krümmungsradius der Hülse 37 auf dem obern Teil, der Krümmungsradius der konka ven Seite des Wärmeaustauschers sowie die Unterseite der Hülse 37 dagegen dem Krüm- mungsradius de*s zylindrischen Kondensators 33.
Die Ausbildung ist so getroffen, dass der Kondensator 33 annähernd über dem halben Umfang mit dem Wärmeaustauscher 24 in di rekter Berührung stellt und dass die Hülse 37, die einerseits am Wärmeaustauscher und anderseits am Kondensator flächenhaft an- liegt, die genannten Organe 24, 33 fest anein- anderpresst, um einen intensiven Wärmeüber gang zu erzielen. Der Kondensator ist durch eine Zwischenwand 39 ebenfalls unterteilt.
Der Einlass 32a mündet hier aber in den obern Abschnitt, während j der Auslass des kondensierten Kältemittels im untern Teil vorgesehen ist. Alle Anschlussleitungen sind am gleichen Ende von Kondensator und Wärmeaustauschteil angeordnet, so dass die Hülse 37 gegen das freie Ende hin weg gezogen werden kann, um die Teile 24 und 33 voneinander zu trennen.
Durch Entfernen des Rohres 36 und der Hülse 37 kann somit. jede mechanische Ver bindung zwischen dem Warmwasserspeicher und dem Kühlschrank aufgehoben werden, was die Reparatur und den Ersatz einzelner Teile der Einrichtung wesentlich erleichtert.
Im Ventilkasten 23 (Fig. 5) ist eine Dose 40 angeordnet, die einerseits an einem Trä ger 41 mittels eines Exzenterbolzens 42 ver stellbar abgestützt ist und anderseits mit einem Stift 43 auf einen Hebel 45 einwir ken kann, der am freien Ende einen Ventil körper 44 trägt, welcher die Zweigleitung 25 beherrscht. Der Hebel 45 ist. durch eine Fe der 46 belastet, so dass der Ventilkörper 44 gegen seinen Sitz gedrückt wird. In der Dose ist eine Flüssigkeit unter Druck dicht eingeschlossen, welche eine relativ grosse Wärmedehnung besitzt, so dass die Dose bei Erwärmung mittels des Stiftes 43 auf den Hebel 45 drückt und den Ventilkörper von seinem Sitz abhebt. Solche Flüssigkeiten sind z.
B. Benzol, Azeton oder n-Oktan.
Durch Drehen des Exzenterbolzens 42 kann der Abstand des Fixpunktes der Dose 40 vom Hebel 45 geändert und damit die Temperatur eingestellt werden, bei der das Ventil automatisch betätigt wird.
Damit bei geöffnetem Ventil nicht sofort wieder eine Abkühlung der Dose 40 und somit das Schliessen des Ventils eintritt, ist zwischen der Mündung der Zweigleitung 25 und dem Auslass 21c einerseits und der Dose 40 anderseits ein Leitblech 49 eingesetzt. Unten besitzt der Ventilkasten einen Ablass 50, um das ganze Leitungssystem entkalken zu können.
Die Wirkungsweise der Haushalteinrich tung ist wie folgt: Wenn die Kältemaschine des Kühlschrankes arbeitet, steigen vom Ko cher 31 heisse Kältemitteldämpfe in den Kon densator auf. Diese Dämpfe streichen im Gleich- und Gegenstrom zum Kühlwasser durch den Kondensator 33 und kondensieren. Das Kondensat strömt durch den Kondensat nachkühler (28, 34, 36) zum Verdampfer 35. Vor dem Eintritt in den Verdampfer bildet. die Kondensatleitung einen Flüssigkeitsver- schluss 51. Dieser könnte mit der aus dem Verdampfer kommenden kalten Leitung wärmeleitend, z. B. durch Verschweissen, verhunden sein.
Die vom Kältemitteldampf im Konden sator abgegebene Kondensationswärme wird vom Wasser im Wärmeaustauscher 24 auf genommen. Das erwärmte Wasser steigt in der Leitung 21 hoch und fliesst durch die Mündung 22 in den Raum 12, der das für den täglichen Gebrauch bestimmte Wasser enthält, während durch die Mündung 20 käl teres Wasser nach unten zum Kondensator strömt. Damit eine Kurzschlussströmung von der Mündung 22 zur Mündung 20 vermieden wird, ist im Raum 12 eine Abschirmung 52 vorgesehen. Das erwärmte Wasser sammelt sich oben im Behälter 12 an. Ist das Wasser bis zur Trennwand 19 hinunter vorgewärmt, , so kommt allmählich wärmeres Wasser in Zir kulation.
Dieser Kreislauf dauert an, bis das gesamte im Raum 12 vorhandene Wasser so weit erhitzt ist, dass dass zur Dose 40 gelan gende Wasser diejenige Temperatur erreicht ; hat, bei der das Ventil durch die Dose geöff net wird. Nun strömt vom Raum 11 des Speichers von der Mündung 26 her kaltes Wasser in den Ventilkasten und zum Kon densator. Sinkt die Temperatur bei der Dose, so wird das Ventil wieder geschlossen, und der ursprüngliche Kreislauf setzt wieder ein. Auf diese Weise wird verhindert, dass die ' 'assertemperatur im Wärmeaustauscher 24 so hoch steigt, dass eine ungenügende Kon densation des Kältemittels eintreten könnte.
Um das Kondensat vor dem Eintritt in den Verdampfer möglichst tief zu kühlen, ist die Kondensatleitung 34 mit dem Zweig 28 der Zweigleitung 25 in direkten Wärmeaust.atisch gebracht. Das Wasser in diesem Zweig der Zweigleitung strömt von der Mündung 26 abwärts und steigt im Nachkühler (<B>2</B>8, 34, 36) erwärmt zur Mündung 27 auf. Dieser Kreislauf ist stets in Funktion.
Soll auch der Inhalt des Raumes 11 des Speichers 10 erwärmt werden, so wird die Heizung 16 eingeschaltet. Das erwärmte Wasser steigt durch das Rohr 18 in den obern Raum 12 und verdrängt kälteres Was ser durch die Öffnungen im Zwischenboden 19. Der Thermostat 53 ist so angeordnet, dass zu unterst im Speicher noch eine zum Küh len des Kondensators genügende Wasser menge von relativ niedriger Temperatur vor handen ist, wenn die am Thermostat ein- glestellte Temperatur zum Abstellen der Hei zung erreicht wird.
Der Teil 17 und das Rohr 18 im Raum 11 ermöglichen auch, im obern Raum 12 rasch Heisswasser zu erhalten, ohne dass der ganze Speicherinhalt erwärmt werden muss.
Selbstverständlich könnte im obern Raum 12 auch eine Heizung vorgesehen sein, die bei ungenügender Erwärmung des Wassers durch die Kondensation des Kältemittels automatisch in Funktion treten könnte.
Der Zweig 28 der Zweigleitung 25 könnte auch bis zum Absorberr ohr 54 hin untergeführt und zunächst mit diesem auf ähnliche Weise wie die Kondensatleitung 34 durch eine geschlitzte Hülse 55 wärmelei tend und lösbar verbunden sein (Fig. 9).
Zweckmässig ist die Haushalteinrichtung als einheitlicher Schrank 60 ausgebildet, wo bei oben der Warmwasserspeicher 10 und darunter der Kühlschrank 30 vorgesehen ist (Fig. 7). Unter dein Kühlschrank kann noch ein geschlossenes Abteil 62 vorgesehen sein, z. B. für Gemüse und Obst. Durch Anord nen entsprechender Mittel, z. B. eines Schie bers unter dem Kühlschrank, kann auch die Temperatur des Abteils 62 beeinflusst wer den. Am Schrank können die Armaturen, z. B. Stufenschalter 63 und Abtauschschalter 64 für den Kühlschrank, sowie Thermometer 66 und Schalter 65 für die Heizung 16 übersichtlich und leicht bedienbar angebracht sein.
Die Anordnung in einem Schrank ermög licht eine Vereinfachung der Isolation und eine Verbilligung der Herstellung, da die äussern Hüllen der Isolation von. Kühl schrank und Speicher nicht selbsttragend aus Blech hergestellt werden müssen, son dern leichter als üblich gehalten werden können, weil sie durch die Schrankwandun gen gegen Beschädigung von aussen ge schützt sind.
Bei der Einrichtung nach Fig. 2 ist an Stelle der Absorptionskältemaschine eine Kompressionskä.ltemasehine vorgesehen. Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 strömt hier das im Kondensator 33 konden sierte Kältemittel in ein Reservoir 68, das mit einem Flüssigkeitswärmeaustauscher 69 durch eine Hülse 70 auf gleiche Weise lösbar verbunden ist wie der Kondensator 33 mit dem Wärmeaustauscher 24. Die beiden Or gane 24, 33, 37 und 68, 69, 70 können gleich ausgebildet sein.
Sie sind zweckmässig in bezug auf eine zwischen ihnen liegende Ho rizontalebene spiegelbildlich zueinander an geordnet. Das Organ 68, 69, 70 erfüllt den gleichen Zweck wie das Organ 28, 34, 36 bei der Ausführung nach Fig. 1.
Der Abfluss aus dem Reservoir 68 könnte auch auf bekannte Art durch einen Schwim mer gesteuert sein. Das Reservoir 68 ist über das Reduzierventil 71 mit dem Ver dampfer 35 verbunden, der an den Kompres sor 72 mit Motor 73 angeschlossen ist. Zweckmässig besitzt der Warmwasserspeicher hier in beiden Speicherräumen voneinander unabhängige Heizungen.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist sinngemäss gleich wie bei der Ausführung nach Fig. 1.
An Stelle eines Warmwasserspeichers mit zwei Räumen 11 und 12 können auch zwei getrennte Speicher lla und 12a vorgesehen sein (Fig. 8). Der Speicher 12a. ist. unmittel- bar über dem Kühlschrank (in der Küche) angeordnet, während der Speicher 11a z. B. im benachbarten Raum (Badezimmer) Platz finden kann. Dadurch ist. es möglich, den Kühlschrank 30, bzw. den Raum unter dem Kühlschrank, grösser auszubilden als bei der Ausführung nach Fig. 7.
Die Ausbildung der einzelnen Organe sowie die Wirkungsweise der Einrichtung kann gleich sein wie bei den Ausführungen nach Fig. 1 bzw. Fig. 2.
Zusätzlich zur Kondensatleitung 3-1 könnte auch die Dampfleitung 32 mit dem Zweig 28 der Zwei---leitun- wärmeleitend und lösbar verbunden sein, um eine Rektifikation des Kä.ltemitteldampfes zu erreichen.