[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät,
mit einer Lagerkammer und einem in der Lagerkammer frei liegend angeordneten Verdampfer.
Ein solches Kältegerät ist zum Beispiel aus
EP 0 651 206 A bekannt.
[0002] Die frei liegende Anordnung ermöglicht einen hocheffizienten Wärmeübergang zwischen
der Lagerkammer und dem darin enthaltenen Kühlgut einerseits und dem Verdampfer andererseits,
da im Vergleich zu einem Kältegerät in Coldwall-Bauweise die den Wärmeübergang behindernde
Innenbehälterwand zwischen Lagerkammer und Verdampfer entfällt.
[0003] Die Effizienz des Verdampfers ist bei einem Coldwall-Kältegerät ferner dadurch beeinträchtigt,
dass eine Isoliermaterialschicht eine Hauptoberfläche des Verdampfers bedeckt, so
dass ein Wärmeaustausch mit der Lagerkammer nur auf der Hälfte der Verdampferoberfläche
möglich ist. Dieser Nachteil ist bei einem freiliegenden Verdampfer vermeidbar, indem
ein Spalt zwischen ihm und einer benachbarten Wand der Lagerkammer vorgesehen wird.
So kann der Verdampfer auch die Luft in dem Spalt kühlen. Bei einem als geschlossene
Platte ausgebildeten Verdampfer ergibt sich jedoch das Problem, dass in dem Spalt
abgekühlte Luft nur an einem Rand des Verdampfers aus dem Spalt austreten kann. Infolge
dessen ist ein diesem Rand benachbarter Bereich der Lagerkammer meist sehr stark gekühlt,
und ein Ventilator ist erforderlich, um diese sehr kalte Luft zu verteilen und eine
für praktische Anwendungen ausreichend gleichmäßige Temperaturverteilung in der Lagerkammer
zu erreichen.
[0004] Bei dem aus
EP 0 651 206 bekannten Kältegerät sind an einer Verdampferplatine Öffnungen mit ausgeklinkten
Leitblechen gebildet, durch die Kaltluft aus dem von der Verdampferplatine und einer
benachbarten Wand des Kältegerätegehäuses begrenzten Spalt hindurch treten und sich
in der Lagerkammer verteilen kann.
[0005] Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass der Verdampfer nicht mit den üblichen bekannten
Fertigungsverfahren wie insbesondere Rollbonding und Tube-on-Sheet fertigbar ist,
sondern zum Erzeugen der Öffnungen und Leitbleche ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt
erforderlich ist. Insbesondere bei der Fertigung durch Rollbonding ergibt sich das
Problem, dass die zwei den Verdampfer bildenden Platinen an den Stellen, an denen
die Öffnungen und Leitbleche gebildet werden, lückenlos dicht miteinander verbunden
sein müssen, damit beim Ausklinken der Leitbleche keine Lecks resultieren.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit einem effizienten innen
liegendem Verdampfer zu schaffen, das mit herkömmlichen Techniken kostengünstig realisierbar
ist.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät,
mit einer Lagerkammer und einem entlang einer vertikalen Wand der Lagerkammer freiliegend
angeordneten Verdampfer der Verdampfer als Drahtrohrverdampfer ausgebildet ist. Ein
solcher Verdampfer, der beabstandet zu der vertikalen Wand innerhalb der Lagerkammer
angeordnet ist, ist praktisch auf seiner gesamten Fläche luftdurchlässig, so dass
auch Luft, die in einem der vertikalen Wand zugewandten Bereich des Verdampfers abgekühlt
ist, durch den Verdampfer hindurch die Lagerkammer erreichen und sich darin verteilen
kann.
[0008] Bevorzugt ist der Drahtrohrverdampfer entlang der Rückwand des Lagerraums unter Bildung
eines Luftspalts beabstandet zur Rückwand angeordnet.
[0009] Vorteilhaft weist der Drahtrohrverdampfer ein mäanderartig verlaufendes Rohr zur
Führung eines Kältemittels auf.
[0010] Einer ersten Ausgestaltung zufolge weist der Drahtrohrverdampfer vertikale Drähte
auf, die horizontale Rohrabschnitte untereinander verbinden. Indem die horizontalen
Rohrabschnitte in geeigneter Weise in Reihe verbunden sind, kann vermieden werden,
dass im Innern der Rohrabschnitte Blasen von gasförmigem Kältemittel im flüssigen
Kältemittel aufsteigen, und die mit einem solchen Aufsteigen verbundenen blubbernden
Betriebsgeräusche werden verhindert.
[0011] Außerdem verhindern die horizontalen Rohrabschnitte, dass sich abgekühlte Luft im
Innern des Verdampfers frei von oben nach unten fließen und am unteren Rand des Verdampfers
mit einer extrem tiefen Temperatur austreten kann. Stattdessen erzwingen die horizontalen
Rohrabschnitte eine Ablenkung der im Verdampfer abgekühlten Luft quer zu der vertikalen
Wand, wodurch wenigstens ein Teil dieser abgekühlten Luft zur Lagerkammer hin abgelenkt
wird und sich darin verteilt.
[0012] Wenn eine intensive Konvektion der am Verdampfer abgekühlten Luft gewünscht ist,
kann es auch zweckmäßig sein, dass Rohrabschnitte des Drahtrohrverdampfers vertikal
orientiert und durch horizontale Drähte miteinander verbunden sind.
[0013] Die Drähte können in einer Lage, auf einer Seite der Rohrabschnitte, oder in zwei
Lagen, an gegenüber liegenden Seiten der Rohrabschnitte, angeordnet sein.
[0014] Um die Oberfläche, an der ein Wärmeaustausch mit der Luft stattfindet, zu vergrößern,
können die Drähte bandförmig, mit einem langgestreckten Querschnitt, ausgebildet sein.
[0015] Vorzugsweise sind die bandförmigen Drähte schmalseitig an den Rohrabschnitten befestigt,
um den Luftdurchtritt durch den Verdampfer nicht zu behindern.
[0016] Um eine Reinigung und auch das Beseitigen von Reif am Verdampfer zu erleichtern,
ist es zweckmäßig, wenn benachbarte Drähte des Drahtrohrverdampfers jeweils wenigstens
fingerbreit voneinander beabstandet sind.
[0017] Ein Spalt zwischen der vertikalen Wand und dem Verdampfer kann die Konvektion und
damit die Verteilung der am Verdampfer abgekühlten Luft in der Lagerkammer fördern.
[0018] Wenn die bandförmigen Drähte in den Spalt vorspringen, können sie den Wärmeaustausch
erheblich intensivieren, ohne dass ihre Unterbringung das nutzbare Volumen der Lagerkammer
merklich beeinträchtigt.
[0019] Ein in dem Spalt angeordnetes Strömungshindernis, das den Spalt lokal verengt oder
versperrt, ist nützlich, um den Übertritt von Kaltluft aus dem Spalt durch den Verdampfer
hindurch und ihre Verteilung in der Lagerkammer abseits der Ränder des Verdampfers
zu fördern.
[0020] Ein solches Strömungshindernis kann insbesondere eine von der Wand schräg nach unten
und zum Verdampfer vorspringende Luftleitfläche aufweisen.
[0021] Wenn die Lagerkammer in an sich bekannter Weise durch wenigstens einen horizontalen
Fachboden in Fächer unterteilt ist, ist ein solches Strömungshindernis zweckmäßigerweise
in Höhe des Fachbodens oder oberhalb des Fachbodens angeordnet, um in dem Spalt zirkulierende
Kaltluft in ein Fach oberhalb des Fachbodens umzulenken.
[0022] Um eine Anpassung an unterschiedliche Einbauhöhen von Fachböden zu ermöglichen, ist
es zweckmäßig, wenn auch das Strömungshindernis höhenverstellbar ist.
[0023] Ein solches Strömungshindernis kann an einem Draht oder einem Rohr des Drahtrohrverdampfers
abgestützt sein.
[0024] 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 perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegeräts;
- Fig. 2
- einen schematischen Teilschnitt durch den Verdampfer und eine benachbarte Rückwand
des Kältegeräts aus Fig 1;
- Fig. 3
- einen zu Fig. 2 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
- Fig. 4
- einen zu Fig. 2 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines Teils einer in der Ausgestaltung der Fig. 4 als
Strömungshindernis fungierenden Luftleitplatte;
- Fig. 6
- einen zu Fig. 2 analogen Schnitt gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung;
- Fig. 7
- eine perspektivische Ansicht eines Stücks einer Luftleitplatte gemäß der vierten Ausgestaltung;
und
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Verdampfers und der Rückwand eines
Kältegeräts gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung.
[0025] Der in Fig. 1 in perspektivischer Ansicht gezeigte Haushaltskühlschrank hat einen
Korpus 1 und eine Tür 2, die eine Lagerkammer 3 zur Unterbringung von Kühlgut begrenzen.
Die Lagerkammer 3 ist durch mehrere Fachböden 4, zum Beispiel in Form von in einem
Rahmen eingefasster Glasplatten, in übereinander liegende Fächer unterteilt. Die Fachböden
4 erstrecken sich nicht unmittelbar bis zu einer Rückwand des Korpus 1, sondern enden
knapp vor einem vor dieser Rückwand vertikal angeordneten Drahtrohrverdampfer 5. Der
Drahtrohrverdampfer 5 umfasst ein sich in Mäandern über die Rückwand erstreckendes
Kältemittelrohr 6 mit horizontal orientierten geradlinigen Abschnitten 7, die durch
180°-Bögen 8 in Reihe verbunden sind, sowie in zwei zu der Rückwand parallelen Ebenen
beiderseits des Kältemittelrohrs 6 angeordnete, die geradlinigen Abschnitte 7 fest
miteinander verbindende Drähte 9.
[0026] Fig. 2 zeigt ein Stück der hier mit 10 bezeichneten Rückwand des Korpus 1 und des
parallel zu dieser Rückwand 10 montierten und von ihr durch einen Spalt 11 beabstandeten
Drahtrohrverdampfers 5. Luft, die sich in einem Zwischenraum zwischen zwei geradlinigen
Abschnitten 7 des Kältemittelrohrs 6 und den sie verbindenden Drähten 9 abkühlt, wird,
wie in der Fig. durch Pfeile angedeutet, beim Absinken von dem unteren geradlinigen
Abschnitt 7 abgelenkt und verteilt sich einerseits über einem benachbarten Fachboden
4 und andererseits in dem Spalt 11.
[0027] Einer in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung zufolge ist an der Rückwand 10 des
Korpus 1 ein Vorsprung 12 in Form einer sich horizontal erstreckenden Rippe gebildet.
Der obere Bereich des Vorsprungs 12 bildet eine von der Ebene der Rückwand 10 schräg
nach unten und nach vorn, auf einen geradlinigen Abschnitt 7 des Kältemittelrohrs
6 und die hintere Kante eines benachbarten Fachbodens 4 zu vorspringende Luftleitfläche
13. Diese Luftleitfläche 13 über ihr zwingt im Spalt 11 absinkende Kaltluft dazu,
nach vorn, zwischen den Drähten 9 des Verdampfers 5 hindurch, auszuweichen und sich
auf dem Fachboden 4 zu verteilen. Der Vorsprung 12 reicht nicht bis unmittelbar an
den Verdampfer 5 heran, so dass ein Teil der absinkenden Kaltluft auch zwischen dem
Vorsprung 12 und dem Verdampfer 5 im Spalt 11 nach unten hindurch treten kann, um
die Konvektionsbewegung unterhalb des Fachbodens 4 zu fördern.
[0028] Fig. 4 zeigt eine dritte Ausgestaltung, bei der ein die Luft nach vorn ablenkender
Vorsprung durch eine aus Blech oder Kunststoff geformte elastische Platte 14 gebildet
ist, die in Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt ist. Die Platte 14 hat
einen im Querschnitt wellenförmigen Verlauf mit zwei sich an der Rückwand 10 flach
anliegend abstützenden Endstücken 15 und einem vorspringenden Mittelstück 16, in dem
jeweils einen Draht 9 aufnehmende Schlitze 17 gebildet sind. Das Mittelstück 16 ruht
auf einem geradlinigen Abschnitt 7 des Kältemittelrohrs. Die Platte 14 blockiert den
Spalt 11 und zwingt darin absinkende Luft, durch den Verdampfer 5 hindurch nach vorn,
in die Lagerkammer 3 hinein, auszuweichen.
[0029] Die Platte 14 ist höhenverstellbar, indem ein Benutzer mit den Fingern zwischen den
Drähten 9 des Verdampfers 5 hindurch greift, das Mittelstück 16 elastisch gegen die
Rückwand 10 drückt, so dass es von dem es unterstützenden Rohrabschnitt 7 freikommt,
und es dann im Spalt 11 auf- oder abwärts verschiebt. So kann die Platte 14 immer
in einer zur Höhe des Fachbodens 4 passenden Höhe montiert sein, um einen auf dem
Fachboden 4 nach vorn streichenden Kaltluftstrom zu erzeugen.
[0030] Einer in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausgestaltung zufolge ist die wellenförmige Platte
14 durch eine kammförmige Platte 18 ersetzt, von der ein oberer Randbereich 19 sich
an der Rückwand 10 abstützt, während ein im unteren Bereich der Platte 18 bildender
Finger 20 zwischen den Drähten 9 des Verdampfers hindurch nach vorn ausgreifen und
sich auf einem geradlinigen Rohrabschnitt 7 des Verdampfers 5 abstützen. Für eine
Höhenverstellung ist es zweckmäßig, wenn seitliche Ränder 21 der Platte 18 rechts
und links über die vertikalen Ränder des Verdampfers 5 überstehen, so dass ein Benutzer
die Ränder 21 mit der Hand greifen und die Platte 18 verschieben kann. Damit eine
solche sich über die gesamte Breite des Verdampfers 5 erstreckende Platte 18 die Konvektion
im Spalt 11 nicht vollständig unterbricht, können in einem mittleren Bereich der Platte
18 Fenster 22 ausgeschnitten sein, die einen Luftdurchtritt erlauben.
[0031] Es ist leicht nachvollziehbar, dass wenn der Verdampfer mit vertikalen geradlinigen
Rohrabschnitten und horizontalen Drähten angeordnet ist, ein Strömungshindernis in
Art der Platte 14 oder 18 sich an einem der Drähte in ähnlicher Weise wie oben für
den Rohrabschnitt 7 beschrieben abstützen kann.
[0032] Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt der Rückwand 10 des Korpus 1 und des vor dieser Rückwand
10 montierten Verdampfers 5 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Die
der Rückwand 10 zugewandten Drähte des Verdampfers 5, mit 9' bezeichnet, haben einen
bandförmigen Querschnitt und sind jeweils über eine Schmalseite an den geradlinigen
Rohrabschnitten 7 des Verdampfers 5 befestigt. Die bandförmigen Drähte 9' vergrößern
erheblich die Oberfläche des Verdampfers 5, auf dem ein Wärmeaustausch mit der Luft
der Lagerkammer 3 stattfinden kann, behindern dabei aber den Luftdurchtritt durch
den Verdampfer 5 nicht mehr als übliche zylindrische Drähte. Da die Drähte 9' die
Rückwand 10 nicht berühren, sind sie mit der Anbringung eines Strömungshindernisses
wie der Platte 14 oder 18 im Spalt 11 kompatibel.
1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einer Lagerkammer (3) und einem
entlang einer vertikalen Wand (10) der Lagerkammer (3) innerhalb der Lagerkammer (3)
angeordneten Verdampfer (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) als Drahtrohrverdampfer ausgebildet ist.
2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtrohrverdampfer (5) vertikale Drähte (9, 9') aufweist, die horizontale Rohrabschnitte
(7) untereinander verbinden.
3. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtrohrverdampfer horizontale Drähte aufweist, die vertikale Rohrabschnitte
untereinander verbinden.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtrohrverdampfer (5) bandförmig ausgebildete Drähte (9') aufweist.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmigen Drähte (9') schmalseitig an Rohrabschnitten (7) des Drahtrohrverdampfers
(5) befestigt sind.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Drähte (9, 9') des Drahtrohrverdampfers (5) jeweils wenigstens fingerbreit
voneinander beabstandet sind.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (11) zwischen der vertikalen Wand (10) und dem Verdampfer (5) vorgesehen
ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 7, soweit auf Anspruch 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmigen Drähte (9') in den Spalt (11) vorspringen.
9. Kältegerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (11) wenigstens ein Strömungshindernis (12; 14, 18) angeordnet ist,
das den Spalt (11) lokal verengt oder versperrt.
10. Kältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (12; 14; 18) eine von der Wand (10) schräg nach unten und
zum Verdampfer (5) vorspringende Luftleitfläche (13) aufweist.
11. Kältegerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkammer (3) durch wenigstens einen horizontalen Fachboden (4) in Fächer unterteilt
ist und das Strömungshindernis (12; 14; 18) in Höhe des Fachbodens (4) oder oberhalb
des Fachbodens (4) angeordnet ist, um einen in dem Spalt (11) zirkulierenden Luftstrom
in ein Fach oberhalb des Fachbodens (4) umzulenken.
12. Kältegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (14; 18) höhenverstellbar ist.
13. Kältegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (14; 18) an einem Draht oder einem Rohr (6) des Drahtrohrverdampfers
(5) abgestützt ist.