DE102013019101A1 - Fridge and / or freezer - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Kältemittelkreislauf, der wenigstens einen Verdampfer aufweist, sowie mit wenigstens einem gekühlten Innenraum, in dem wenigstens ein Ventilator zur Luftumwälzung angeordnet ist, wobei der von dem Ventilator erzeugte Luftstrom zumindest teilweise über den Verdampfer strömt. Erfindungsgemäß ist in dem Kältemittelkreislauf wenigstens ein Mittel zur Beeinflussung des Druckes in dem Kältemittelkreislauf angeordnet sowie eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen, die mit dem Mittel in Verbindung steht und die derart ausgeführt ist, dass das Mittel in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Ventilators betrieben wird.The present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one refrigerant circuit having at least one evaporator, and at least one cooled interior, in which at least one fan for air circulation is arranged, wherein the air flow generated by the fan at least partially over the Evaporator flows. According to the invention, at least one means for influencing the pressure in the refrigerant circuit is arranged in the refrigerant circuit and a control or regulation unit is provided, which is connected to the means and which is designed such that the means is operated in dependence on the operating state of the fan.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Kältemittelkreislauf, der wenigstens einen Verdampfer aufweist sowie mit wenigstens einem gekühlten Innenraum, in dem wenigstens ein Ventilator zur Luftumwälzung angeordnet ist, wobei der Ventilator derart angeordnet ist, dass der von diesem erzeugte Luftstrom zumindest teilweise über den Verdampfer strömt.The present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one refrigerant circuit, which has at least one evaporator and at least one cooled interior, in which at least one fan for air circulation is arranged, wherein the fan is arranged such that generated by the latter Air flow at least partially flows through the evaporator.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dynamisch belüftete Verdampfer einzusetzen, d. h. Verdampfer, die im Betrieb eines Ventilators mit einer Luftströmung beaufschlagt werden.From the prior art, it is known to use dynamically vented evaporator, d. H. Evaporator, which are acted upon during operation of a fan with an air flow.
Dies ist beispielsweise bei Geräten der Fall, die ein sogenanntes Kaltlagerfach aufweisen, das bei einem Temperatursollwert von ca. 0°C betrieben wird. Bei derartigen Geräten wird der Ventilator beispielsweise gezielt für die Temperaturregelung einer solchen 0-Grad-Zone verwendet.This is the case, for example, in devices which have a so-called cold storage compartment, which is operated at a temperature setpoint of about 0 ° C. In such devices, the fan is for example used specifically for the temperature control of such a 0-degree zone.
Der Einsatz eines Ventilators im gekühlten Innenraum ist des Weiteren grundsätzlich vorteilhaft, um eine größere Leistung im Kühlteil bzw. Kaltlagerfach zu erreichen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Temperaturschichtung in dem gekühlten Innenraum durch den Betrieb des Ventilators verringert ist.The use of a fan in the cooled interior is also fundamentally advantageous in order to achieve greater performance in the cooling part or cold storage compartment. Another advantage is that the temperature stratification in the cooled interior is reduced by the operation of the fan.
Bedingt durch den Betrieb eines eingeschäumten oder auch im Innenraum oder einem Kühlluftkanal etc. hängenden Verdampfers ergeben sich bei dem nicht dynamischen Betrieb andere Druckzustände im System als im dynamischen Betrieb. Unter dem nicht dynamischen Betrieb ist der Zustand zu verstehen, bei dem der Ventilator steht und unter dem dynamischen Betrieb ist der Zustand zu verstehen, in dem die von dem in Betrieb befindlichen Ventilator erzeugte Luftströmung zumindest teilweise auch über den Verdampfer strömt. Diese unterschiedlichen Druckzustände im System wirken sich energetisch und auch im Hinblick auf die entstehende Geräuschkulisse aus. Insbesondere kommt es zu einer Änderung der Einspritzgeräusche am Verdampfer, und zwar je nachdem, ob der Ventilator läuft oder steht.Due to the operation of a foamed or even in the interior or a cooling air duct, etc. hanging evaporator arise in the non-dynamic operation other pressure conditions in the system than in dynamic operation. Non-dynamic operation means the state in which the fan is stationary and dynamic operation means the state in which the air flow generated by the operating fan flows, at least in part, also over the evaporator. These different pressure states in the system have an energetic effect and also with regard to the resulting background noise. In particular, there is a change in the injection noise at the evaporator, depending on whether the fan is running or stationary.
Wie ausgeführt, erzeugt ein dynamisch belüfteter Verdampfer einen anderen Druck im Verdampfersystem als ein statischer Verdampfer.As stated, a dynamically vented evaporator produces a different pressure in the evaporator system than a static evaporator.
Durch diesen Druckunterschied im Verdampfersystem bzw. im Kältemittelkreislauf kommt es unter Umständen zu unterschiedlichen Geräuschemissionen beim Einspritzen von Kältemittel in den Verdampfer.This pressure difference in the evaporator system or in the refrigerant circuit may lead to different noise emissions during the injection of refrigerant into the evaporator.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass das Auftreten der Geräuschemissionen gegenüber bekannten Geräten verringert ist und darüberhinaus eine energetisch vorteilhaftere Betriebsweise erreicht werden kann.The present invention is therefore the object of developing a refrigerator and / or freezer of the type mentioned in that the occurrence of noise emissions compared to known devices is reduced and, moreover, an energetically advantageous operation can be achieved.
Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a refrigerator and / or freezer with the features of claim 1.
Dabei ist vorgesehen, dass in dem Kältemittelkreislauf wenigstens ein Mittel zur Beeinflussung des Druckes in dem Kältemittelkreislauf und dass wenigstens eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, die mit dem Mittel zur Beeinflussung des Druckes in Verbindung steht und die derart ausgeführt ist, dass die Mittel in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Ventilators betrieben werden.It is provided that in the refrigerant circuit at least one means for influencing the pressure in the refrigerant circuit and that at least one control or regulating unit is provided which communicates with the means for influencing the pressure and which is designed such that the means in Depending on the operating condition of the fan to be operated.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Ventilators das oder die Mittel (im Folgenden allgemein als „die Mittel” bezeichnet) zur Beeinflussung des Druckes betrieben werden. Auf diese Weise ist es möglich, Druckunterschiede in dem Kältemittelkreislauf und insbesondere im Verdampfersystem im Zusammenhang mit dem Ventilatorbetrieb zu verringern oder zu eliminieren und damit schalltechnisch und energetisch ein günstiges Ergebnis zu erreichen.According to the invention, it is thus provided that, depending on the operating state of the fan, the means or means (hereinafter generally referred to as "the means") are operated to influence the pressure. In this way it is possible to reduce or eliminate pressure differences in the refrigerant circuit and in particular in the evaporator system in connection with the fan operation and thus to achieve a favorable sound and energy favorable result.
Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um wenigstens ein Ventil und insbesondere um wenigstens ein Expansionsventil handeln. Auch andere Mittel zur Beeinflussung des Druckes im Kältemittelkreislauf und insbesondere im Verdampfersystem sind denkbar und von der Erfindung mit umfasst.These means may, for example, be at least one valve and in particular at least one expansion valve. Other means for influencing the pressure in the refrigerant circuit and in particular in the evaporator system are conceivable and encompassed by the invention.
So ist es beispielsweise denkbar, eine Mehrzahl von Kapillaren vorzusehen, die jeweils einen gleichen oder unterschiedliche Strömungswiderstände aufweisen und auf diese Weise je nach Bedarf unterschiedliche Durchflüsse und damit auch unterschiedliche Druckverhältnisse in dem Kältemittelkreislauf bzw. im Verdampfersystem erzeugen.So it is conceivable, for example, to provide a plurality of capillaries, each having the same or different flow resistance and in this way, depending on requirements, different flow rates and thus also generate different pressure conditions in the refrigerant circuit or in the evaporator system.
Der Betriebszustand des Ventilators, in Abhängigkeit dessen die Mittel betrieben werden, kann beispielsweise der eingeschaltete oder ausgeschaltete Zustand des Ventilators sein oder auch die Drehzahl oder die Drehrichtung.The operating state of the fan, as a function of which the means are operated, may be, for example, the switched-on or switched-off state of the fan or also the rotational speed or the direction of rotation.
Wird beispielsweise der Verdampfer mit einem Ventilator bei einer Drehzahl von 1200 U/min beaufschlagt, ergibt sich ein Systemdruck von exemplarisch 10 bar. Wird ohne eine Beeinflussung des Druckes des Kältemittelkreislaufes die Drehzahl des Ventilators auf 1800 U/min erhöht, ändert sich der Systemdruck beispielsweise auf 12 bar, was energetische und/oder geräuschliche Nachteile mit sich bringt.If, for example, the evaporator is charged with a fan at a speed of 1200 rpm, the system pressure is 10 bar by way of example. If, without influencing the pressure of the refrigerant circuit, the speed of the fan increases to 1800 rpm, the system pressure changes, for example, to 12 bar, which energetic and / or noisy disadvantages.
So ist es beispielsweise denkbar, dass die Drehzahl des Ventilators erfasst wird und in Abhängigkeit davon die genannten Mittel betrieben werden.So it is conceivable, for example, that the speed of the fan is detected and operated in dependence on the said means.
Sind zwei oder mehr als zwei Kapillaren vorgesehen, ist vorzugsweise ein Ventil oder ein sonstiges Regulierungs- oder Absperrelement vorgesehen, das derart angeordnet ist, dass mittels des Ventils der Durchfluss durch die wenigstens eine Kapillare veränderbar oder absperrbar ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass in Abhängigkeit von der Ventilatordrehzahl der Durchfluss in den Verdampfer nur über die eine Kapillare oder nur über die andere Kapillare oder über beide Kapillaren erfolgt. Die Ansteuerung des Ventils erfolgt somit über die Steuer- oder Regelungseinheit, die in Abhängigkeit des Istwertes der Ventilatordrehzahl oder eines sonstigen Ventilatorparameters das Ventil entsprechend ansteuert.If two or more than two capillaries are provided, a valve or another regulating or blocking element is preferably provided, which is arranged such that the flow through the at least one capillary can be changed or shut off by means of the valve. Thus, for example, it is conceivable that, depending on the fan speed, the flow into the evaporator takes place only via the one capillary or only via the other capillary or via both capillaries. The control of the valve thus takes place via the control or regulation unit, which controls the valve in dependence on the actual value of the fan speed or another fan parameter.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Speicher vorgesehen ist, in dem eine Korrelation zwischen dem Betriebszustand des Ventilators und der Einstellung der Mittel zur Beeinflussung des Druckes in dem Kältemittelkreislauf abgespeichert ist und auf den die Steuer- oder Regelungseinheit zugreift. So kann beispielsweise tabellarisch oder in sonstiger Art und Weise eine Korrelation zwischen der Ventilatordrehzahl und der Position bzw. Einstellung der Mittel zur Beeinflussung des Druckes, wie beispielsweise eines Expansionsventils oder der Anzahl bzw. Art der durchströmten Kapillaren etc. abgespeichert sein. In Abhängigkeit von der gemeldeten Ventilatordrehzahl ist es somit möglichst, dass die Steuer- oder Regelungseinheit dann die Mittel zur Beeinflussung des Druckes entsprechend einstellt, sodass sich möglichst ein konstanter Druck unabhängig von der Ventilatordrehzahl ergibt.Furthermore, it can be provided that at least one memory is provided, in which a correlation between the operating state of the fan and the setting of the means for influencing the pressure in the refrigerant circuit is stored and accessed by the control or regulation unit. For example, a correlation between the fan speed and the position or setting of the means for influencing the pressure, such as, for example, an expansion valve or the number or type of capillaries flowed through can be stored in tabular form or in any other way. Depending on the reported fan speed, it is thus possible that the control unit then adjusts the means for influencing the pressure accordingly, so that as far as possible a constant pressure results independent of the fan speed.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgebildet ist, dass die Mittel zur Beeinflussung des Druckes derart betrieben werden, dass der Druck in dem Kältemittelkreislauf auf einen bestimmten Wert eingestellt wird oder zumindest in einer vorbestimmten Spanne liegt. Somit ist es möglich, dass ein optimierter Betriebszustand eingestellt wird, sodass sich das System bei unterschiedlichem Regelungsbetrieb bzw. bei unterschiedlichem Betrieb des Ventilators stets im Idealzustand befindet. Dadurch kann vermieden werden, dass energetische oder geräuschliche Abweichungen von dem Optimum auftreten. So ist es beispielsweise denkbar, dass eine Geräteoptimierung bei einem Systemdruck bzw. Verdampferdruck von 10 bar durchgeführt wurde. Entsprechend kann die Steuer- oder Regelungseinheit den Systemdruck unabhängig von dem Betriebszustand des Ventilators auf diesen Druck einstellen.It is preferably provided that the control or regulation unit is designed such that the means for influencing the pressure are operated such that the pressure in the refrigerant circuit is set to a specific value or at least lies within a predetermined range. Thus, it is possible that an optimized operating state is set, so that the system is always in ideal condition with different control operation or with different operation of the fan. This can avoid that energetic or noisy deviations from the optimum occur. So it is conceivable, for example, that a device optimization was carried out at a system pressure or evaporator pressure of 10 bar. Accordingly, the control unit can adjust the system pressure to this pressure regardless of the operating condition of the fan.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mittel zur Beeinflussung des Druckes stromaufwärts des Verdampfers und/oder am Verdampfereingang angeordnet sind und/oder dass es sich bei dem Kältemittelkreislaufdruck um den Druck im Verdampfersystem handelt. Liegen am Eingang des Verdampfers reproduzierbare, d. h. zeitlich möglichst unveränderliche Druckverhältnisse vor, können unterschiedliche Geräuschemissionen beim Einspritzen von Kältemitteln in den Verdampfereinlass, d. h. beim Austritt des Kältemittels aus der oder den Kapillaren in den Verdampfer weitgehend oder vollständig vermieden werden.It is preferably provided that the means for influencing the pressure upstream of the evaporator and / or arranged at the evaporator inlet and / or that it is the refrigerant circuit pressure is the pressure in the evaporator system. Lying at the entrance of the evaporator reproducible, d. H. temporally unchangeable pressure conditions before, different noise emissions during injection of refrigerants in the evaporator inlet, d. H. be largely or completely avoided at the outlet of the refrigerant from the capillaries or in the evaporator.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Verdampfer in einem Kühlluftkanal angeordnet ist und dass der Ventilator derart angeordnet ist, dass er eine Luftströmung in dem Kühlluftkanal erzeugt.Furthermore, it can be provided that the evaporator is arranged in a cooling air duct and that the fan is arranged such that it generates an air flow in the cooling air duct.
Von der Erfindung sind jedoch auch andere Verdampferanordnungen, wie beispielsweise ein eingeschäumter Verdampfer oder ein nicht in einem Kühlluftkanal, sondern in dem Nutzraum selbst befindliche Verdampfer denkbar und von der Erfindung mit umfasst.Of the invention, however, other evaporator arrangements, such as a foamed evaporator or not in a cooling air duct, but in the working space itself located evaporator are conceivable and covered by the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kühl- und/oder Gefriergerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Ventilators die Mittel zur Veränderung des Druckes in den Kältemittelkreislauf eingestellt werden. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese Mittel derart eingestellt werden, dass der Druck in dem Kältemittelkreislauf einem vorbestimmten Wert entspricht oder in einer vorbestimmten Spanne liegt.The present invention further relates to a method for operating a refrigerator and / or freezer according to one of claims 1 to 8, wherein it is provided according to the invention that the means for changing the pressure in the refrigerant circuit are adjusted depending on the operating state of the fan. It is preferably provided that these means are adjusted such that the pressure in the refrigerant circuit corresponds to a predetermined value or is within a predetermined range.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand eines im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantages of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment described below.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft ein Kühl- bzw. Gefriergerät mit einem oben angeordneten Kühlkompartiment und mit einem darunter befindlichen Kaltlagerfach, das bei einer Temperatur von ca. 0°C betrieben wird.The present embodiment relates to a refrigerator or freezer with a top cooling compartment and with a cold storage compartment underneath, which is operated at a temperature of about 0 ° C.
Im rückwärtigen Bereich des gekühlten Innenraums des Kühl- bzw. Gefriergerätes befindet sich ein Kühlluftkanal, an dessen Eingang im Kühlkompartiment ein Ventilator angeordnet ist.In the rear region of the cooled interior of the refrigerator or freezer is a cooling air duct, at the entrance in the cooling compartment, a fan is arranged.
In dem Kühlluftkanal befindet sich ein freihängender oder eingeschäumter Verdampfer.In the cooling air duct is a free-hanging or foamed evaporator.
Im Betrieb des Ventilators wird die Luft aus dem Kühlkompartiment in den Kühlluftkanal eingeführt, überströmt den Verdampfer und gelangt dann in das unten angeordnete Kaltlagerfach. Von dort strömt es beispielsweise durch eine Öffnung zwischen einer Trennplatte zwischen beiden Kompartimenten und der Tür nach oben in das Kühlteil und gelangt dann wieder über den Ventilator in den Kühlluftkanal.During operation of the fan, the air is introduced from the Kühlkompartiment in the cooling air duct, flows over the evaporator and then passes into the below arranged cold storage compartment. From there, for example, it flows through an opening between a partition plate between the two compartments and the door upwards into the cooling part and then passes again via the fan into the cooling air duct.
Der Ventilator wird so betrieben, dass gezielt eine Temperaturregelung in dem Kaltlagerfach, vorzugsweise auf einen Wert von 0°C, stattfindet.The fan is operated so that targeted a temperature control in the cold storage compartment, preferably to a value of 0 ° C, takes place.
Da der Ventilator im Rahmen dieser Temperaturregelung bei unterschiedlichen Drehzahlen betrieben wird, würde es ohne das erfindungsgemäße System zu unterschiedlichen Systemdrucken kommen.Since the fan is operated at different speeds within the scope of this temperature control, different system pressures would occur without the system according to the invention.
So ist es beispielsweise denkbar, dass sich nur dann ein Verdampferdruck von 10 bar ergibt, wenn der Ventilator mit einer Drehzahl von 1200 U/min betrieben wird.So it is conceivable, for example, that only results in an evaporator pressure of 10 bar when the fan is operated at a speed of 1200 rev / min.
Wird der Ventilator beispielsweise aufgrund von häufigen Türöffnungen bei einer Drehzahl von 1800 U/min betrieben, ergäbe sich beispielsweise ein Systemdruck bzw. Verdampferdruck von 12 bar, läuft der Verdampfer mit dem Ventilator aus, ergäbe sich beispielsweise ein Systemdruck von 8 bar.If the fan, for example, operated due to frequent door openings at a speed of 1800 rev / min, for example, would result in a system pressure or evaporator pressure of 12 bar, runs out of the evaporator with the fan, for example, would result in a system pressure of 8 bar.
Diese unterschiedlichen Druckwerte im Kältemittelkreislauf bzw. im Verdampfer führen dazu, dass das Gerät nicht bei einem optimierten Betriebszustand betrieben wird, der sich beispielsweise bei 10 bar ergibt. Dies gilt sowohl für den Energieverbrauch des Gerätes sowie auch für die Geräuschentwicklung, die insbesondere mit dem Einspritzen des Kältemittels in den Verdampfer verbunden ist.These different pressure values in the refrigerant circuit or in the evaporator mean that the device is not operated at an optimized operating state, which results, for example, at 10 bar. This applies both to the energy consumption of the device as well as for the noise, which is particularly associated with the injection of the refrigerant in the evaporator.
Durch die Verwendung optimierter Betriebszustände wird sichergestellt, dass sich das Gerät immer im idealen Zustand befindet oder nahe des idealen Zustandes. Dies wird dadurch erreicht, dass stromaufwärts des Verdampfers ein oder mehrere Ventile oder sonstige Absperr- bzw. Drosselelemente vorgesehen sind, mittels derer je nach Position der Ventile eine Druckbeeinflussung im Verdampfer möglich ist.The use of optimized operating states ensures that the device is always in the ideal state or near the ideal state. This is achieved in that upstream of the evaporator one or more valves or other shut-off or throttle elements are provided, by means of which, depending on the position of the valves, a pressure influencing in the evaporator is possible.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, unterschiedliche Kapillarrohre oder identische Kapillarrohre einzusetzen und diese je nach Bedarf freizuschalten, zu drosseln oder ganz abzusperren.Alternatively or additionally, it is conceivable to use different capillary tubes or identical capillary tubes and to unlock these as needed, to throttle or completely shut off.
In beiden Fällen ist es möglich, auf den Druck Einfluss zu nehmen, der sich im Verdampfer bzw. im Verdampfersystem ergibt.In both cases it is possible to influence the pressure which results in the evaporator or in the evaporator system.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Drehzahl des Ventilators erfasst bzw. an die Steuer- oder Regelungseinheit gemeldet wird und diese in Abhängigkeit von der Ventilatordrehzahl die genannten Mittel zur Beeinflussung des Druckes im Verdampfersystem entsprechend beeinflusst. Dabei kann beispielsweise ein konstanter Druckwert als Regelungsgröße herangezogen werden oder auch eine Spanne, in der der Druck eingestellt wird.For example, it is conceivable that the speed of the fan is detected or reported to the control or regulating unit and this influenced in dependence on the fan speed, the said means for influencing the pressure in the evaporator system accordingly. In this case, for example, a constant pressure value can be used as a control variable or a span in which the pressure is set.
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