DE2917845A1

DE2917845A1 - Haushaltskuehlschrank oder tiefkuehltruhe

Info

Publication number: DE2917845A1
Application number: DE19792917845
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Hoffmann
Original assignee: Hoffmann ernst H dipl-Ing
Current assignee: Hoffmann ernst H dipl-Ing
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1980-11-13

Description

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Brnst Hoffmann, Dipl.-Ing., Im Defdahl 311, kS Dortmund 1 Hauahaltskühlachrank oder Tiefkühltruhe

Die Erfindung betrifft einen Haushaltskühlschrank oder eine Tiefkühltruhe, deren abzugebende Wärme zur Erzeugung von warmem Wasser benutzt werden. Ek ist an eich bekannt und auch naheliegend, die abzugebende Wärme von sehr großen Kühlaggregaten für Heizzwecke oder zur Warmwassererzeugung zu benutzen. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß die Menge der Wärmeabgabe des Kühlaggregates sich ausschließlich nach der jeweils . erforderlichen Kühlung richtet und in keiner Weise auf den jeweiligen Bedarf der Warmwasserversorgung abgestimmt ist. Aue diesem Grund ist es nicht möglich, die Kühlung und die Warmwasseraufbereitung einfach miteinander zu koppeln, da es z. B. zum Versagen der Kühlung käme, wenn rein zufällig kein warmeβ Vaster verbraucht wird. Bei sehr großen KUhlaggregaten lohnt es sich, für solche Bxtremfälle auch komplizierte Hilfseinrichtungen einzubauen, um ein Versagen zu vermeiden. Pur kleinere Geräte, wie z. B. Haushal tskUhl schränke oder Tiefkühltruhen, konnten sich komplizierte Hilfseinrichtungen nicht durchsetzen, weshalb die abzugebende Wärme bisher nicht genutzt wurde.

Der Erfindtuig liegt die Aufgabe zugrunde, die abzugebende Wärme von Hauehaltskühlschränken oder Tiefkühltruhen für

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eine Warmwasserversorgung so ru nutzen, daß eine Temperatur des warmen Wassers erreicht wird, die nur wenig unterhalb der Temperatur des verdampften Mediums des Kühlaggregates liegt und außerdem mit technisch einfachen Mitteln sichergestellt wird, daß das Kühlaggregat in jedem Fall ausreichend kühlt, auch wenn kein warmes Wasser verbraucht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der die Wärme abgebende Wärmeaustauscher en einen zur Warmwasserversorgung dienenden wärmeisolierten Wasserspeicher in wärmeUbergangsfördernder Weise zum Wasser hin angebaut ist und außerdem eine Ableitvorrichtung für die Wärme angebaut ist, die bei maximaler oder etwas darunter liegender vorgegebener Solltemperatur des Wasserspeicher voll eingeschaltet ist und bei einer Temperatur des Wasserspeichere, .die erheblich unter der maximalen Solltemperatur liegt, ganz oder zum größten Teil ausgeschaltet ist. Besonders einfach und betriebssicher läßt sich die Ableitvorrichtung für die Wärme dadurch gentalten, daß diese au* einem an sich bekannten Wärmeaustauscher zur Abgabe der Wärme an die Umgebungeluft besteht,und dieser Wärmeaustauscher dem am Wasserspeicher angebauten Wärmeaustauscher in Strömungsrichtung des verdampften Mediums des Kiihlaggregates gesehen, nachgeschaltet ist. Durch das Nachschalten wird zuerst die volle, beim Kondensieren freiwerdende Wärme an das Wasser des Wasserspeicher abgegeben und erst wenn die Temperatur des Wasserspeichers so hoch liegt, daß der Dampf de« verdampften Mediums des KUhlaggregates nicht ■ehr kondensiert, strömt der Dampf weiter in den als Ableit-

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vorrichtung bezeichneten Wärmeaustcuscher, wo dann der Daapf erst kondensiert.

Die Ableitvorrichtung ISBt sich zur Vorwärmung de· warmen Wassers Mitbenutzen, vnJ sie Übt bei Leistungsspitzen eine ausgleichende Wirkung aus, wenn sie so gestaltet wird, daß sie aus Mindestens einem in Strömungsrichtung des warmen Wassers gesehenen, dem ersten Wasserspeicher vorgeschalteten zweiten Wasserspeicher besteht, dessen Behälterwände die Wärme direkt an die Umgebungsluft abgeben und der ebenfalls wie der erste Wasserspeicher einen Wärmeaustauscher für das verdamfte Medium zum Wasser hin enthält.

Besonders bei etwas größeren Geräten, wie z. B. Tiefkühltruhen, ist eine andere Konstruktion der Ableitvorrichtung von Vorteil. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß sie au· einem thermostatisch gesteuerten Ventil zum Zuführen von Kaltwasser in den Wasserspeicher besteht, wobei gleichzeitig die entsprechende Hange Warmwasser abfließt. Bei Wasserspeichern, die für den normalen Druck der Haushaltswasserleitung gebaut sind, ist «las thermoatatische Ventil ein Abflußventil und bei sogenannten Niederdruckbehältern ein Zuflußventil, und da· warme Wasser fließt dort bekanntlich durch einen Überlauf an. Oaβ thermostatisch^ Ventil kann, wie an sich bekannt ist, direkt durch ein bei steigender Temperatur «ich ausdehnendes Medium angetrieben werden. 1· ist jedoch von Vorteil und da· thermostatisch« Ventil ist gegen Störungen weniger anfällig dadurch, daß ·· ein

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Magnetventil iat, dessen Erregerstrom von einem an Wasserspeicher angebauten thermostatlschen Ein- und Ausschalter ein- und ausgeschaltet wird.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß mit einfachen gegen Störungen unempfindlichen Mitteln die Wassertemperatur isi Wasserspeicher auf über k5 ° C gebracht werden kann, und die Energien so gut ausgenutzt werden, daß auch kleine Kühlschränke die Wärme für etwas größere Wassermengen, wie sie z. B. für Duschen benutz* werden, liefern können. Wegen der hohen Wassertemperatur ist das Wasser auch in der Küche «la Spülwasser geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben« Es zeigen die Piguren 1 bis 3 einen Kühlschrank mit verschiedenen Ausführungen von Ableitvorrichtuhgen.

Der Kühlschrank H besitzt, wie üblich, den von einem Motor anget-riebenen Kompressor 12, den Verdampfer 13 und den Wärmeaustauscher lh. Entsprechend der Erfindung ist auf den Kühlschrank H noch der Wasserspeicher 15 gesetzt. Dieser hat zwei Wassernnschlußstutzen, wovon der eine Stutzen l6 al* Zulauf und der Stutzen 17 al· Ablauf dient. Di· Stutzen l6 und 17 sind in üblicher Weise mit einer Wasserleitung verbunden» Vom Kompressor IS führt di· da· verdampfende Mittel des Kühlkreislauf· enthaltend· Leitung 19 nach oben in den Wasserspeicher 15 hinein, wodurch mehrere Windungen ein Wärmeaustausch l8 gebildet ist. Der

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Wärmeaustauscher l8 ist über die Leitung 20 mit dem oberen Ende des Wärmeaustauschers 1*1 verbunden. Vom unteren Teil des Wärmeaustauschers l4 führt die Leitung, wie üblich, über eine Drossel 21 in den Verdampfer 13 und von dort zurück in den Kompressor 12, womit der Kreislauf des verdampfenden Mittels geschlossen ist. Der Wasserspeicher 15 ist wärmeisoliert, was in der Zeichnung nicht dargestellt vurde. Da der Wasserspeicher 15 trotz der Wärmeisolation immer etwas Wärmeverluste hat, braucht der Wärmeaustauscher lk nicht so groß gebaut werden, wie das bei Kühlschränken mit gleicher Kälteleistung üblich ist. Das verdampfende Mittel hat seine höchst Temperatur, wenn es von Kondensator 12 entsprechend der Richtung des Pfeiles 22 zum Wärmeaustauscher l8 strömt. Es gib*, dort die Wärme an das Wasser des Wasserspeichere ab und kondensiert dabei. Sobald der Wasserspeicher 15 seine maxiaale Solltemperatur erreicht hat, kann das verdampfende Mittel im Wärmeaustauscher l8 wegen der zu hohen Temperatur nicht mehr kondensieren and es strömt weiter zum Wärmeaustauscher . l4, wo es dann kondensiert. Der Wärmeaustauscher \k wird durch die Umgebungeluft gekühlt.

In Fig. 2 gibt der Wärmeaustauscher ik seine Wärme nicht direkt an die Umgebungsluft ab, sondern zunächst an den Wasserspeicher 23, der nicht wärmeisoliert ist, so daß von dievem die Wärme an die Umgebungsluft fließt. Per Wasserspeicher 23 ist in Flußrichtung des warmen Wassers gesehen, dem Wasserspeicher 15 vorgeschaltet, so daß das Wasser, dna in den Wasserspeicher 15 läuft, in der Regel schon etwas vorgewärmt ist. - 8 -

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Der Wasserspeicher 23 hat eine so croße nicht värmeisoiierte Oberfläche, daß er die normalerweise bei der Kühlung entstehende Wärme auch dann abführen kann, wenn kein warmes Wasser verbraucht wird. Das kalte Wasser der Wasserleitung fließt über den Zulauf 2k in den Wasserspeicher 23.

Der Wärmeaustauscher ld oder der als Wärmeaustauscher funktioniarsnde Wasserspeicher 23 lassen sich gänzlich einsparen, wenn bei zu geringem Verbrauch an warme« Wasser und zu großer Wärmezufuhr vom Kühlaggregat her, künstlich ein kleiner Wasserverbrauch erzeugt wird. Das geschieht in Fig* durch das Magnetventil 25« das bei zu hoher Temperatur des Wasserspeichers 15 geöffnet wird und pro Stunde eiaige Liter kaltes Wasser in den Wasserspeicher 15 aus der Zulaufleitung fließen läßt. Eine entsprechende Wassermenge wird durch eine Überlaufleitung in bekannter Weise bei Niederdruckspeichern abgeführt. Die Leitung zum Magnetventil 25 ist durch eine Drosselbohrung so stark reduziert, daß pro Stunde nur wenig Wasser fließt. Das Magnetventil 25 wird durch den auf dem Wasserspeicher 15 sitzenden thermostatischen Schalter 26 ein- und ausgeschaltet. Es ist selbstverständlich möglich, daß anstelle des Magnetventils 25 ein thermostatisches Ventil den Wasserzufluß direkt steuert. Bei der Ausfuhrungsform nach der Pig. 3 ist es zweckmäßig, wenn der Wasserspeicher nur geringfügig wärmeisoliert ist, so daß für den Normalfall der Kühlung die WSrmeverluete am Wasserspeicher 15 ausreichen und das. Magnetventil 25 nur in Sxtremfallen öffnet,.do daß im Durchschnitt ein sehr geringer Wasserverbrauch entsteht.

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Der Wasserspeicher 15 kann selbstverständlich auch an anderer Stelle als gezeichnet an Kühlschrank angebaut werden oder z. B. auch voa Kühlschrank getrennt nrben diesem aufgestellt werden. Rs ist selbstverständlich auch die Kombination mit einer zusätzlichen elektrischen Heizung im Wasserspeicher 15 möglich.

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	■ ι ι ! · . · · - I ι · · *	Kühlschrank
W	Kompressor
12	Verdampfer
13	Wärmeaustauscher i
1Ί	Wärmespeicher
15	Stutzen
ι6) 17)	Wärmeaustauscher
18	Leitung
19	Leitung
20	Drossel !
21	Pfeil
22	Wasserspeicher (zweiter)
23	Zulauf
24	Magnetventil
25	Thermostatschalter
26	Zulaufleitung für kaltes Wasser
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Claims

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Irnat Hoffmann, Dipl.-Ing., Im Defdahl 311, 46 Dortmund ι

Patentansprüche

Haushaltskühlschrank oder Tiefkühltruhe dadurch gekennzeichnet, daß der die Wurme abgebende Wärmeaustauscher (l8) an einen zur

; Warmwasserversorgung dienenden wärmeisolierten Wasserspeicher (l5) in wSrmeübergangsfordernder Weise zum Wasser hin angebaut ist und außerdem ein· Ableitvorrichtung (lA, 23, 25) für die WMrme angebaut ist, die bei maximaler oder etwas darunter liegender vorgegebener Solltemperatur des Wasserspeichers (l5) voll eingeschaltet iat und bei einer Temperatur des Wasserspeicbers (15), die erheblich unter der maximalen Solltemperatux liegt, ganz oder zum größten Teil ausgeschaltet ist.

Haushaltskühlschrank oder Tiefkühltruhe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitvorrichtung für die Wärme aus einem an sich bekannten Wärmeaustauscher (l4) zur Abgabe der Wurme an die Umgebungsluft besteht und dieser Wärmeaustauscher (l%) dem am Wasserspeicher (l5) angebauten Wärmeaustauscher (l8) in Strömungsrichtung (22) des verdampften Mediums des Kühlaggregates gesehen, nachgeschaltet ist.

Hruahaltaktthlschrank oder . Tiefkühltruhe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß dia Ableitvorrichtung aua mindeatens eine«, in Strttmungarichtung das Warmwasserβ gesehenen dem ersten Vaeserspeicher (15) vorgeschalteten zweiten Wasserspeicher (23) besteht, dessen Behälterwand· die Wärme

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direkt an die Umgebungeluft abgeben und der ebenfalls wie der erste Wasserspeicher (l5) einen Wärmeaustauscher für das verdampfte Medium enthält.

Haushaltskühlschrank oder Tiefkühltruhe nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitvorrichtung für die Wärme aus einem thermostatisch gesteuerten Ventil (25) zum

Zuführen von kaltem Wasser in den Wasserspeicher (l5) besteht·]

Haushaltskühlschrank oder Tiefkühltruhe nach Anspruch k

dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch gesteuerte Ventil (25) direkt durch ein bei steigender Temperatur sich ausdehendes Mittel angetrieben ist.

Haushaltskühlschrank oder Tiefkühltruhe nach Anspruch k dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch gesteuerte Ventil ein Magnetventil (25) ist, dessen Erregerstrom von einem am Wasserspeicher (l5) angebauten thermostatiscnen Ein- und Ausschalter (26) ein- und ausgeschaltet wird.

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