DE102007048572A1

DE102007048572A1 - No-Frost-Kältegerät

Info

Publication number: DE102007048572A1
Application number: DE102007048572A
Authority: DE
Inventors: Jochen HÄRLEN
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-16
Also published as: RU2010115228A; CN101821568A; WO2009049994A3; WO2009049994A2; US20100205998A1; CN101821568B; EP2198224A2

Abstract

Bei einem Kältegerät mit wenigstens einer Lagerkammer, einer Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer zur Lagerkammer kreuzt ein Gitter (17) eine langgestreckte Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Lagerkammer, einer von der Lagerkammer getrennten Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation zwischen der Verdampferkammer und der Lagerkammer. Kältegeräte dieser Bauart sind unter der Bezeichnung No-Frost-Kältegeräte bekannt.
Ein Problem bei der Konstruktion derartiger Kältegeräte ist die Gefahr ungleichmäßiger Kühlung. Kühlgut, das unmittelbar vor einer Eintrittsöffnung der von der Verdampferkammer kommenden Kaltluft in die Lagerkammer platziert ist, wird sehr effizient gekühlt und kann anderes Kühlgut vor dem Kaltluftstrahl abschirmen, so dass für letzteres die Gefahr einer unzureichenden Kühlung besteht. Falls auch ein Temperaturfühler in der Lagerkammer abgeschirmt wird, kann es zu einer Fehlregelung der Temperatur kommen; das direkt angeblasene Kühlgut wird unterkühlt und eventuell geschädigt.
Um derartige Gefahren zu vermeiden, ist man im Allgemeinen bemüht, Kaltluft räumlich gut verteilt und mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit in die Lagerkammer einzuspeisen, indem mehrere weit auseinander liegende Eintrittsöffnungen oder eine in wenigstens einer Richtung weit ausgedehnte Eintrittsöffnung für die Kaltluft vorgesehen wird. Um die im Bereich des Gebläses stark gebündelte Luftströmung gleichmäßig auf den vorhandenen Öffnungsquerschnitt zu verteilen, ist es bekannt, zwischen dem Gebläse und der Eintrittsöffnung (oder den Eintrittsöffnungen) der Luft in die Lagerkammer einen Verteilerdurchgang mit auseinander laufenden Luftführungsrippen vorzusehen.
Die Luftführungsrippen sind allerdings nur wirksam, wenn sie nicht zu stark divergieren; bei stark auseinander laufenden und dementsprechend stark gekrümmten Führungsrippen besteht die Gefahr eines Abreißens der Strömung, so dass eine gleichmäßige Verteilung der Luft nicht erreicht werden kann. Doch auch wenn es mit Hilfe der Führungsrippen möglich ist, eine befriedigende Verteilung der Kaltluft über den gesamten Eintrittsöffnungsquerschnitt zu erreichen, ist das Finden einer geeigneten Form für die Führungsrippen eine langwierige und aufwändige Optimierungsaufgabe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit einer Lagerkammer, einer Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer zur Lagerkammer anzugeben, bei dem eine gleichmäßige Verteilung der Kaltluft über den Querschnitt einer Eintrittsöffnung auf einfache Weise und mit geringem Optimierungsaufwand erreichbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Gitter eine lang gestreckte Eintrittsöffnung der Lagerkammer kreuzt. Die Wirkung des Gitters ist zweifach. Einerseits tritt an dem Gitter ein leichter Druckabfall auf, der eine Gleichverteilung des Luftdrucks vor dem Gitter und damit eine gleichmäßige Verteilung des Luftstroms über die gesamte Fläche des Gitters bewirkt. Zum anderen bilden sich unmittelbar stromabwärts vom Gitter hinter dessen Öffnungen viele Einzelstrahlen, die jeweils durch von den geschlossenen Flächen des Gitters abgeschirmte Bereiche voneinander getrennt sind. Indem die vielen Strahlen von jeweils kleinem Querschnitt Luft aus den abgeschirmten Bereichen mitziehen, verlangsamen sie sich, und es wird eine langsame Strömung auf einer wesentlich größeren Querschnittsfläche erhalten, als der offenen Fläche des Gitters entspricht.
Um diesen Mitnahmeeffekt zu intensivieren, können an der Eintrittsöffnung mehrere Gitter strömungstechnisch in Reihe angeordnet sein. Dabei sind vorzugsweise die Öffnungen der Gitter in Bezug auf eine Oberflächennormale der Gitter gegeneinander versetzt.
Um einerseits den Druckabfall am Gitter nicht zu groß werden zu lassen, andererseits aber auch genügend abgeschirmte Bereiche zwischen den einzelnen Strahlen zur Verfügung zu haben, ist die Fläche des Gitters vorzugsweise zu 30 bis 60% offen.
Aufgrund der Verwendung des Gitters ist es möglich, auf kurzer Strecke den Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilator und der Eintrittsöffnung sehr stark zu verbreitern. So muss der Verteilerdurchgang, dessen stromabwärtiges Ende die Eintrittsöffnung der Lagerkammer ist, und dessen größte Querschnittsabmessung an seinem stromaufwärtigen Ende höchstens halb so groß wie die größte Abmessung der Eintrittsöffnung ist, selbst nicht länger sein als die größte Abmessung der Eintrittsöffnung selbst. D. h. auch bei sehr kompakter Bauform des Kältegerätegehäuses ist eine gute Verteilung der Kaltluft erreichbar.
Die Länge des Verteilerdurchgangs kann sogar auf zwei Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung oder weniger verkürzt werden. Auch wenn die größte Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende des Verteilerdurchgangs nur ein Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung beträgt, ist noch eine gleichmäßige Verteilung realisierbar.
Das Kältegerät ist einfach montierbar, wenn die Lagerkammer und der Verteilerdurchgang von einem gleichen Innenbehälter begrenzt und voneinander durch eine in dem Innenbehälter montierte Zwischenwand getrennt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
Es zeigen:
1 eine partielle Vorderansicht eines Korpus eines Kältegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 einen Schnitt durch das Kältegerät in Tiefenrichtung seines Gehäuses;
3 einen Schnitt entlang der Ebene III-III aus 2; und
4 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Zwischenwand zwischen Lagerkammer und Verteilerdurchgang des Kältegeräts.
1 zeigt eine partielle Vorderansicht des Korpus eines erfindungsgemäßen Kältegeräts. Der Korpus 1 hat eine nur teilweise dargestellte obere und eine untere Lagerkammer 2 bzw. 3, die voneinander durch eine horizontale isolierende Wand 4 getrennt sind. Die Lagerkammern 2, 3 sind in an sich bekannter Weise durch Tiefziehen einer Kunststoffplatine zu einem Innenbehälter mit einer einzigen Vertiefung und Einfügen der Wand 4 in die Vertiefung gebildet.
Unterhalb der Wand 4 befindet sich eine Verdampferkammer 5. Sie ist durch ein Gehäuse 7 mit vorderseitiger Ansaugöffnung 6 von der unteren Lagerkammer 3 abgeteilt.
Hinter einer Öffnung in einer Rückwand der Verdampferkammer 5 befindet sich ein Gebläse 8, das Luft aus der Verdampferkammer 5 ansaugt. Wie in 3 zu erkennen, ist in einer Rückwand-Isolierschicht 11 des Korpus 1 eine Aussparung 12 gebildet, die ein Schaufelrad des Gebläses 8 aufnimmt und gemeinsam mit der Rückwand der Verdampferkammer 5 einen Abflusskanal für die von dem Gebläse 8 angesaugte Luft bildet. Ein Zweig 13 des Abflusskanals geht über in einen hinter der Rückwand der oberen Lagerkammer 2 verlaufenden und schließlich in diese mündenden Durchgang 9; ein anderer Zweig 14 mündet in einen Verteilerdurchgang 10, der sich über die gesamte Breite der unteren Lagerkammer 3 erstreckt. Der Verteilerdurchgang 10 ist ein Hohlraum von geringer Tiefe, der von der unteren Lagerkammer 3 durch eine aus Kunststoff spritzgeformte Zwischenwand 15 getrennt ist. Die Kaltluft tritt in den Verteilerdurchgang 10 an dessen oberem Rand auf einer Querschnittsfläche von 5 bis 10 cm Breite und wenigen cm Tiefe ein; ein Spalt 16 zwischen dem unteren Rand der Zwischenwand 15 und der die Rückseite des Verteilerdurchgangs 10 bildenden Rückwand des Innenbehälters erstreckt sich über die gesamte Breite der Lagerkammer 3 von typischerweise ca. 50 cm und hat eine Tiefe in der Größenordnung von 1 cm.
Über die gesamte Querschnittsfläche des Spalts 16 erstrecken sich zwei Gitter 17, die in der perspektivischen Ansicht der 4 genauer dargestellt sind. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Zwischenwand 15. Die Zwischenwand 15 umfasst eine Wandplatte 18 von ca. 50 cm Breite, entsprechend der Breite der Lagerkammer 3, und einer Höhe von ca. 20 bis 30 cm, zwei an die vertikalen Ränder der Wandplatte 18 angeformte Stege 19, von denen nur einer in der 4 gezeigt ist, Abstandshalter 20 mit aerodynamischem Querschnitt, die zur Verankerung, z. B. mit Hilfe von Schrauben, der Zwischenwand 15 am Innenbehälter dienen, sowie, entlang des unteren Randes der Wandplatte 18 verteilt, eine Mehrzahl von kurzen Rippen 21, die jeweils durch Schlitze 22 in mehrere Abschnitte gegliedert sind. Die streifenförmigen Gitter 17 sind jeweils in die Schlitze 22 eingefügt. Die Gitter können in sich steife Elemente aus Metall oder Kunststoff sein, oder es kann sich, wie im in der Figur gezeigten Fall, um flexible Bänder aus Kunststoff oder Gewebe handeln, die zum Beispiel an ihren Enden um Keder 23 geschlungen sind, um ein Herausgleiten aus den Schlitzen 22 zu verhindern.
In der Figur nicht dargestellte Öffnungen machen jeweils ca. 60% der Fläche der Gitter 17 aus. Die Luft strömt durch diese Öffnungen parallel zur Oberflächennormale der Gitter 17. Die Öffnungen der Gitter sind gegeneinander versetzt, so dass ein an einer Öffnung des stromaufwärts liegenden Gitters 17 gebildeter Luftstrahl jeweils auf eine geschlossene Fläche des stromabwärtigen Gitters 17 trifft und an dieser gebrochen wird.
In der Darstellung der 4 weisen die Rippen 21 jeweils zwei Schlitze auf, so dass zwei Gitter 17 montiert werden können. Selbstverständlich kann die Zahl der Schlitze 22 auch größer oder kleiner sein, wobei nicht jeder Schlitz mit einem Gitter besetzt sein muss. Um den Strömungswiderstand des Verteilerdurchgangs nicht unnötig zu erhöhen, wird man in der Praxis jeweils nur so viele Gitter 17 montieren, wie erforderlich, um eine langsame, gleichmäßig über die gesamte Breite der Lagerkammer 3 verteilte Luftströmung am Ausgang des Verteilerdurchgangs 10 zu erhalten.
Wie in dem Schnitt der 2 zu sehen, verläuft der Spalt 16 horizontal, und die durch ihn austretende Luft wird an einer horizontalen Bodenfläche 24 der Lagerkammer 3 umgelenkt. Selbstverständlich könnte die Luft auch über eine vertikale Öffnung in der Wandplatte 18 in die Lagerkammer eintreten. Die Anordnung der 2 ist allerdings bevorzugt, da sie die Gitter 17 vor Beschädigung schützt und die Umlenkung der an den Öffnungen des untersten Gitter 17 geformten Luftstrahlen dazu beiträgt, diese zu brechen und eine langsame, homogene Strömung auf einer großen Querschnittsfläche in der Lagerkammer 3 zu erhalten.

Claims

Kältegerät mit wenigstens einer Lagerkammer (3), einer Verdampferkammer (5) und einem Gebläse (8) zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer (5) zur Lagerkammer (3), gekennzeichnet durch ein Gitter (17), das eine langgestreckte Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) kreuzt.
Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gitter (17) strömungstechnisch in Reihe an der Eintrittsöffnung (16) angeordnet sind.
Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen der Gitter (17) in Bezug auf eine Oberflächennormale der Gitter (17) gegeneinander versetzt sind.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Gitters (17) zu 30–60% offen ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) sich über die gesamte Breite der Lagerkammer (3) erstreckt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) das stromabwärtige Ende eines Verteilerdurchgangs (10) ist, dessen Länge kleiner als die größte Abmessung der Eintrittsöffnung (16) ist, und dass die größte Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende (14) des Verteilerdurchgangs (10) höchstens halb so groß wie die größte Abmessung der Eintrittsöffnung (16) ist.
Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verteilerdurchgangs (10) kleiner als zwei Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung (16) ist.
Kältegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende (14) des Verteilerdurchgangs (10) höchstens ein Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung (16) beträgt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkammer (3) und der Verteilerdurchgang (10) von einem gleichen Innenbehälter begrenzt und voneinander durch eine in dem Innenbehälter montierte Zwischenwand (18) getrennt sind.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) horizontal orientiert ist.