DE102004012538A1

DE102004012538A1 - Kältegerät

Info

Publication number: DE102004012538A1
Application number: DE200410012538
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Bauer; Erich Dr. Hell; Michael Dr. Neumann
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-10-06
Also published as: WO2005090884A1; RU2372566C2; CN100526773C; CN1930432A; EP1728037A1; RU2006130849A

Abstract

Bei einem Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse (1, 5), das einen Innenraum (3) zur Lagerung von Kühlgut umgibt, und mit einer Kältemaschine zum Kühlen des Innenraums (3) ist an dem Gehäuse (1, 5; 26, 5) ein Durchbruch (7) gebildet, in welchem ein Elektronikmodul (8) zum Steuern des Betriebs wenigstens der Kältemaschine der Durchbruch (7) ausfüllend angebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau eines Kältegeräts wie etwa eines Haushaltskühlschranks oder -gefriergeräts. Bei der Montage eines solchen Geräts wird aus Einzelteilen ein zunächst hohlwandiges isolierendes Gehäuse zusammengefügt, eine Steuerelektronik muss mit diversen Sensoren, insbesondere zum Erfassen einer Innenraumtemperatur und eines Öffnens der Tür sowie mit einem von ihr gesteuerten Verdichter verdrahtet werden, die einzelnen Komponenten des Kältemittelkreislaufs werden in das Gehäuse eingesetzt, untereinander verbunden und gefüllt, und die hohlen Wände des Gehäuses müssen mit Isolierschaum gefüllt werden. Dazu müssen Öffnungen der Wände, die z. B. für die Anbringung der Sensoren unverzichtbar sind, gewissenhaft abgedichtet werden, um ein Austreten von Isolierschaum an diesen Öffnungen zu verhindern. Alle diese Montageschritte erfordern einen erheblichen Arbeitsaufwand, der aufgrund der Diversität der anfallenden Arbeiten schwierig und kostspielig zu automatisieren ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Baukonzept für ein Kältegerät anzugeben, welches den Montagevorgang vereinfacht, die Zahl der unmittelbar mit dem Zusammenbau des Geräts verbundenen Arbeitsschritte reduziert und so eine rationelle und preiswertere Fertigung ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Indem das Elektronikmodul in einem Durchbruch des Gehäuses eingebracht wird, können Gehäusedurchführungen, die herkömmlicherweise zwischen einer Steuerschaltung und dem Innenraum eines Kältegeräts erforderlich sind, in das Elektronikmodul selbst verlagert werden, so dass die Zahl der Durchführungen am Gehäuse selbst reduziert und damit der Fertigungsaufwand für das Gehäuse reduziert werden kann. Außerdem eignet sich das Elektronikmodul, dessen Abmessungen wesentlich kleiner sind als die des Gehäuses des Kältegeräts, gut für eine ausgelagerte Fertigung, die von einem auf die Fertigung elektronischer Geräte spezialisierten Betrieb preiswert und effizient durchgeführt werden kann.

Um am Ort des Durchbruchs keine Kältebrücke zu schaffen, ist das Elektronikmodul vorzugsweise in ähnlicher Weise wie das Gehäuse wärmeisoliert.

Ein besonders einfacher Zusammenbau ergibt sich, wenn das Elektronikmodul mit dem Gehäuse lediglich zusammengesteckt werden muss.

Vorzugsweise ist der Durchbruch an einem Korpus des aus dem Korpus und einer daran angeschlagenen Tür gebildeten Gehäuses gebildet und randoffen, da ein solcher Durchbruch leichter zu fertigen ist als einer, der ringsum von Durchbruchsrändern des Gehäuses umgeben ist.

Vorzugsweise ist das Elektronikmodul in dem Durchbruch schienengeführt, so dass es von der randoffenen Seite her eingeschoben bzw. herausgezogen werden kann.

Einer ersten Ausgestaltung zufolge sind die das Gehäuse berührenden Außenseiten des Elektronikmoduls frei von elektrischen Anschlüssen, so dass auf elektrische Durchführungen im Gehäuse, die dessen Fertigung verkomplizieren, völlig verzichtet werden kann. Im einfachsten Fall kann ein Steuer- und/oder Versorgungskabel zwischen dem Elektronikmodul und einem an einer Außenseite des Gehäuses zugänglichen Verdichter außen um das Gehäuse herum geführt sein. Wenn es, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, nicht möglich ist, eine elektrische Leitung zum Elektronikmodul außen um das Gehäuse herumzulegen, so können an Elektronikmodul und Korpus einander gegenüberliegende komplementäre Steckverbinder vorgesehen werden. Deren Zahl kann auf jeden Fall kleiner gehalten werden als die Zahl der Anschlüsse an einer herkömmlichen Elektronikplatine für ein Kältegerät; im Allgemeinen wird ein Paar von Steckverbindern ausreichen.

Die Anbringung des Elektronikmoduls in dem Durchbruch ermöglicht es, einerseits einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Innenraums unmittelbar an dem Elektronikmodul anzubringen, so dass Durchführungen am Gerätegehäuse für die Verdrahtung eines solchen Sensors überflüssig sind. Andererseits ist es auch möglich den Temperatursensor dem Gehäuse zuzuordnen und die Signale des Temperatursensors über eine elektronische Schnittstelle im Durchbruch auf das Elektronikmodul zur Auswertung zu übertragen. Genauso kann eine Betriebszustandsanzeige, die z.B. eine erfasste Temperatur des Innenraums oder einen Störungs- bzw. Normalbetriebszustand anzeigt, in das Elektronikmodul integriert sein.

Auch eine Lichtquelle zum Beleuchten des Innenraums kann Teil des Elektronikmoduls sein. Ein zum Ein- und Ausschalten dieser Lichtquelle benötigter, durch die Tür betätigter Schalter ist zweckmäßigerweise ebenfalls Teil des Elektronikmoduls.

Wenn das Kältegerät einen Ventilator zum Umwälzen der Luft im Innenraum aufweist, so ist dieser zweckmäßigerweise ebenfalls am Elektronikmodul vorzusehen. Generell kann man sagen, dass in dem Elektronikmodul nach Möglichkeit bis auf einen Verdichter alle elektrisch betriebenen Komponenten des Kältegeräts zusammengefasst sind.

Den Ventilator wird man insbesondere bei einem Kältegerät in No-Frost-Bauweise vorsehen, bei dem ein Verdampfer in einer von dem Innenraum abgesetzten Verdampferkammer angeordnet ist und der Ventilator erforderlich ist, um einen Luftaustausch zwischen der Verdampferkammer und dem Innenraum anzutreiben. Bei einem solchen Gerät verläuft ein Verbindungsdurchgang für den Luftaustausch zwischen dem Innenraum und der Verdampferkammer zweckmäßigerweise durch das Elektronikmodul.

Bei einem solchen Gerät ist eine weitere Vereinfachung der Montage dadurch erreichbar, dass die Verdampferkammer in einem von dem Gehäuse getrennten Kältemaschinenmodul untergebracht ist. Auch ein solches Kältemaschinenmodul kann separat vom Gehäuse vorgefertigt werden, was insbesondere das Befüllen und Schließen des Kältemittelkreislaufs vereinfacht. Die Kältemittelleitungen des Kältemoduls sind dann in bevorzugter Weise mit den Kältemittelleitungen am Gehäuse durch eine abdichtend wirkende Steckverbindung miteinander verbindbar.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Kältegeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen schematischen Schnitt durch das Elektronikmodul des Kältegeräts aus 1;
3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;
4 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels; und
5 einen Schnitt durch den oberen Bereich des Kältegeräts aus 4.
Das in 1 gezeigte Kältegerät umfasst in an sich bekannter Weise einen Korpus 1 mit einem aus Kunststoff tiefgezogenen Innenbehälter 2, der einen Innenraum 3 für die Lagerung von Kühlgut begrenzt und einer zumindest abschnittsweise aus plattenförmigen Blechen zusammengesetzten Außenwand 4, die vom Innenbehälter 2 unter Ausbildung eines mit Isolierschaum verfüllten Zwischenraums beabstandet ist. An die offene Vorderseite des Korpus 1 ist eine in der Figur offen dargestellte Tür 5 angeschlagen.
In der Decke 6 des Korpus 1 ist ein rechteckiger, zur Vorderseite hin randoffener Durchbruch 7 gebildet. In diesen Durchbruch 7 ist von der Vorderseite her ein Elektronikmodul 8 formschlüssig ähnlich einer Nut- und Federverbindung einschiebbar. Das Elektronikmodul 8 hat hier die Gestalt eines quaderförmigen Kastens, dessen Abmessungen denen des Durchbruchs 7 entsprechen, wobei eine obere und eine untere Wand des Kastens jeweils in seitlicher Richtung verbreitert sind, so dass über die Abmessungen des Quaders vorstehende Stege 9 jeweils eine sich in Längsrichtung des Elektronikmoduls 8 erstreckende Nut 10 bilden. Wenn das Elektronikmodul 8 von der Vorderseite her in den Durchbruch 7 eingeschoben wird, umgreifen die Stege 9 die Längskanten 11 des Durchbruchs 7 und geben so einerseits dem Elektronikmodul 8 Halt und sorgen andererseits für eine Abdichtung des Innenraums 3. Um die Abdichtung weiter zu verbessern, können (nicht dargestellte) flexible Dichtstreifen in den Nuten 10 angeordnet sein, die im montierten Zustand des Elektronikmoduls 8 zwischen dessen Gehäuse und den Längskanten 11 zusammengedrückt sind.
Bei dieser Ausgestaltung ist eine elektrische Leitung, die das Elektronikmodul 8 mit Energie versorgt und Steuerbefehle des Elektronikmoduls an einen Verdichter des Kältemittelkreislaufs des Kältegeräts überträgt, vom Verdichter aus durch den Korpus 1 bis zu einer Steckbuchse 12 am rückwärtigen Rand des Durchbruchs 7 geführt. An der Rückseite des Elektronikmoduls 8 angeordnete Steckstifte 13 greifen in die Steckbuchse 12 ein, wenn das Elektronikmodul 8, durch die Nuten 10 und die Längskanten 11 schienengeführt, in seiner vorgesehenen Montageposition platziert wird, in welcher die Vorderseite des Elektronikmoduls 8 mit dem Korpus 1 bündig abschließt.
An dieser Vorderseite des Elektronikmoduls 8 ist ein Taster 14 angeordnet, der, solange er nicht von der geschlossenen Tür 5 eingedrückt wird, einen Stromkreis schließt, welcher eine an der Unterseite des Elektronikmoduls 8 angeordnete Innenraumbeleuchtung 15 mit Energie versorgt.
Neben dem Taster 14 ist eine Betriebszustandsanzeige 16 vorgesehen, die für einen Benutzer jedes Mal sichtbar wird, wenn die Tür 5 geöffnet ist, und die genutzt werden kann, um die von einem in 2 dargestellten, ebenfalls an dem Elektronikmodul 8 angeordneten Innenraum-Temperatursensor 17 erfasste Temperatur oder einfach nur das ordnungsgemäße oder nicht ordnungsgemäße Funktionieren des Kältegeräts anzuzeigen.
Eine Elektronikplatine 19 ist im Elektronikmodul 8 nahe an dessen Vorderseite montiert und wenigstens zum Innenraum 3 hin, vorzugsweise auch nach außen hin, durch Isolationsmaterial thermisch abgeschirmt.
Ein Regler 18 zum Einstellen einer Solltemperatur des Innenraums 3 kann je nach verfügbarem Platz ebenfalls an der Vorderseite oder, wie in 2 gezeigt, an der dem Innenraum 3 zugewandten Unterseite des Elektronikmoduls 8 untergebracht sein.
Der Temperatursensor 17 befindet sich in der Nähe des hinteren Endes des Elektronikmoduls 8, durch die Entfernung vor einer Beeinflussung durch von der Innenraumbeleuchtung 15 abgegebene Wärme geschützt.
3 zeigt eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kältegeräts in einer perspektivischen Ansicht von der Rückseite her. Man erkennt hier den in einer rückwärtigen Nische des Korpus 1 untergebrachten, über ein Steuer- und Versorgungskabel 21 mit dem Elektronikmodul 8 verbundenen Verdichter 22. Das Kabel 21 ist hier außen über die Rückseite des Korpus 1 geführt, wo es beispielsweise durch Klebung, Kabelbinder oder dergleichen in geeigneter Weise gesichert sein kann, und ist an die freie Oberseite des Elektronikmoduls 8 angeschlossen, so dass im Korpus 1 keinerlei Durchbrüche für elektrische Leitungen erforderlich sind, die zum Ausschäumen des Korpus 1 abgedichtet werden müssten.
Die völlige Freiheit des Korpus 1 von elektrischen Durchführungen macht diese Ausgestaltung auch geeignet für einen Aufbau des Korpus 1 aus Vakuum-Isolationspanelen.
Die 4 und 5 zeigen einen erfindungsgemäßen Kühlschrank in No-Frost-Bauweise. Das Gehäuse dieses Kühlschranks ist unterteilt in ein Behältermodul 26 und ein Kältekreislaufmodul 27. Das Kältekreislaufmodul 27 umfasst alle üblichen Komponenten des Kältekreislaufs eines Kühlschranks, einschließlich des Verdampfers 28, sowie eine wärmeisolierte Rückwand 29 und Seitenwandabschnitte 30. Im zusammengebauten Zustand des Kühlschranks begrenzen die Rückwand 29, die Seitenwandabschnitte 30 und eine Rückwand 31 des Behältermoduls eine Verdampferkammer 32, die den Verdampfer 28 aufnimmt und durch Öffnungen im oberen und unteren Bereich der Rückwand 31 mit dem Innenraum 3 in Verbindung steht. Eine obere dieser Öffnungen 33 ist in dem Schnitt der 4 gezeigt; sie geht über in einen horizontalen Rohrleitungsabschnitt 34 des Behältermoduls 26, an den sich ein entsprechender Rohrleitungsabschnitt 35 des Elektronikmoduls 8 dicht anschließt. In einem nach unten gerichteten Ausgangsbereich des Rohrleitungsabschnitts 35 ist ein Ventilator 36 angeordnet, der über das Elektronikmodul 8 gesteuert und mit elektrischer Energie versorgt ist.
Wie 5 zeigt, nimmt eine Elektronikplatine 19 nur einen kleinen Teil des Volumens des Elektronikmoduls 8 ein; der Rest des Volumens ist mit Isoliermaterial 38 ausgefüllt, z. B., wie im Fall des Korpus 1, durch Ausschäumen, oder durch Einfügen von vorgeformten Stücken des Isoliermaterials. Das Steuer- und Versorgungskabel 21, das von der Elektronikplatine 19 zu dem (in dieser Figur nicht dargestellten) Verdichter 21 verläuft, ist durch zwei Steckverbinderpaare 39 in drei Abschnitte unterteilt, von denen der mittlere durch den Rohrleitungsabschnitt 34 geführt ist, ohne eine Wand des Behältermoduls 26 zu durchbrechen. Obwohl das Kabel 21 somit geschützt im Inneren des Kältegeräts verläuft, ist am Behältermodul 26 keine abzudichtende Kabeldurchführung erforderlich.

Claims

Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse (1, 5; 26, 5), das einen Innenraum (3) zur Lagerung von Kühlgut umgibt, sowie mit einer Kältemaschine zum Kühlen des Innenraums, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Wand des Gehäuses (1, 5; 26, 5) ein Durchbruch (7) gebildet ist, in welchem ein Elektronikmodul (8) zum Steuern des Betriebs wenigstens der Kältemaschine (7) angeordnet ist.
Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) wärmeisoliert ist.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) mit dem Gehäuse (1, 5; 26, 5) steckverbunden ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch an einem Korpus (1; 26) des aus dem Korpus (1; 26) und einer daran angeschlagenen Tür (5) gebildeten Gehäuses gebildet und randoffen ist.
Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) in dem Durchbruch (7) ähnlich einer Nut- und Federverbindung eingebracht ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 5; 26, 5) berührende Außenseiten des Elektronikmoduls (8) frei von elektrischen Anschlüssen sind.
Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) und der Korpus (1, 5; 26, 5) einander in Führungsrichtung der Nut- und Federverbindung (10, 11) gegenüberliegende komplementäre Steckverbinder (12, 13; 39) aufweisen.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) eine Sensorsignale eines Temperatursensors auszuwertende vermögende Auswerteeinheit aufweist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) den Temperatursensor (17) zum Erfassen der Temperatur des Innenraums (3) aufweist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) eine Betriebszustandanzeige (16) besitzt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) eine Lichtquelle (15) zum Beleuchten des Innenraums aufweist.
Kältegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) einen durch die Tür (5) betätigten Schalter (14) zum Ein- und Ausschalten der Lichtquelle (15) aufweist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) einen Ventilator (36) aufweist.
Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es eine vom Innenraum (3) abgesetzte Verdampferkammer (32) aufweist, und dass ein Verbindungsdurchgang (35) zwischen dem Innenraum (3) und der Verdampferkammer (32) durch das Elektronikmodul (8) verläuft.
Kältegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferkammer (32) in einem von dem Gehäuse (26; 5) getrennten Kältemaschinenmodul (27) untergebracht ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (8) in einer Decke (6) des Gehäuses (1, 5; 26, 5) angeordnet ist.