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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Verdichter
und einer Verdunstungsschale zur Verwendung in einem Kältegerät.
Eine solche Anordnung wird herkömmlicherweise eingesetzt, um
Wasser, welches an einem Verdampfer im Innenraum des Kältegeräts
kondensiert, mit Hilfe von von dem Verdichter während des
Betriebs abgegebener Verlustwärme zu verdunsten. Für
eine effiziente Verdunstung ist eine gute Wärmeübertragung
vom Verdichter auf das Wasser in der Verdunstungsschale wesentlich.
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Herkömmlicherweise
kommen meist starre Verdunstungsschalen zum Einsatz, deren Form
exakt der äußeren Gestalt des Verdichters nachgebildet sein
muss, um einen innigen, großflächigen Kontakt zwischen
Verdichter und Verdunstungsschale zu gewährleisten. Ein
Nachteil dieses Ansatzes ist, dass für verschiedene Verdichtermodelle,
auch wenn sie sich nur geringfügig in der Gestalt ihres
Gehäuses unterscheiden, stets speziell angepasste Verdunstungsschalen
bereitgestellt werden müssen. Für einen Kältegerätehersteller
ist es daher mit erheblichem Aufwand verbunden, wenn in einer laufenden Geräteproduktion
unterschiedliche Modelle von Verdichtern eingesetzt werden sollen,
weil zum Beispiel ein ursprünglich vorgesehenes Verdichtermodell nicht
in ausreichenden Stückzahlen zur Verfügung steht.
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Aus
US 5 881 566 ist eine Anordnung
mit einem Verdichter und einer Verdunstungsschale bekannt, bei der
der Boden der Verdunstungsschale flexibel ist und sich unter dem
Druck von in der Verdunstungsschale enthaltenem Wasser an das Gehäuse
des Verdichters anschmiegt. Zwar ist aufgrund der Flexibilität
des Bodens diese bekannte Anordnung tolerant gegen nicht allzu große
Veränderungen in den Abmessungen des Verdichtergehäuses,
doch führt die im Allgemeinen kuppelartige Gestalt des Oberteils
des Verdichtergehäuses dazu, dass der flexible Boden sich
nur unter Faltenbildung eng an das Gehäuse anschmiegen
kann. Die Falten behindern jedoch einen engen, gut wärmeleitenden
Kontakt mit dem Gehäuse. Ein kräftiger Boden mit
nicht vernachlässigbarer Eigensteifigkeit benötigt
einen nicht zu vernachlässigenden Wasserdruck, um sich
großflächig eng an das Verdichtergehäuse
anzuschmiegen; wenn die Wassermenge in der Verdunstungsschale klein
und der Druck niedrig ist, ist die Wärmeübertragung
relativ wenig effizient. Ein sehr dünner, weicher Boden
kann sich zwar auch bei niedrigem Wasserstand eng an das Verdichtergehäuse
anschmiegen, ist aber in erhöhtem Maße leckgefährdet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Verdichter-Verdunstungsschalen-Anordnung
anzugeben, die einen innigen Kontakt zwischen Verdunstungsschale
und Verdichter trotz eventuell variabler Abmessungen des Verdichtergehäuses
gewährleistet und eine hohe Verdunstungsrate auch bei niedrigem
Wasserstand erreicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem
bei einer Verdichter-Verdunstungsschalen-Anordnung mit einer auf
einem Gehäuse eines Verdichters montierten, einen flexiblen
Boden aufweisenden Verdunstungsschale der Boden unter Spannung an einem
Oberteil des Verdampfers anliegt. Die Spannung sorgt für
einen innigen Kontakt zwischen dem Verdichterteil und der Verdunstungsschale
unabhängig vom Wasserstand in der letzteren. Infolge der
Flexibilität kann sich der Boden unterschiedlichen Gestalten
des Verdichtergehäuses anpassen.
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Um
die Anpassungsfähigkeit der Verdunstungsschale noch weiter
zu verbessern, besteht vorzugsweise wenigstens ihr Boden aus einem
elastomeren, vorzugsweise gummielastischen Material. Dieses kann
sich unter der Spannung faltenfrei an das Verdichtergehäuse
anschmiegen, auch wenn letzteres kuppelartig gewölbt ist.
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Der
einfachen Fertigung wegen bevorzugt ist, dass die Verdunstungsschale
einstückig aus dem elastomeren, vorzugsweise gummielastischen
Material gefertigt ist.
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Zur
Verankerung der Verdunstungsschale am Verdichtergehäuse
ist bevorzugt, dass ein radialer Überstand des Verdichtergehäuses
formschlüssig in eine Aussparung der Verdunstungsschale
eingreift. Bei dem radialen Überstand kann es sich insbesondere
um einen Schweißwulst handeln, der in an sich bekannter
Weise eine obere und eine untere Schale des Gehäuses des
Verdichters miteinander verbindet.
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Die
Aussparung, die den radialen Überstand des Verdichtergehäuses
aufnimmt, ist vorzugsweise in einem den Boden umgebenden umlaufenden
Ring der Verdunstungsschale gebildet. Um trotz der Spannung des
Bodens den Überstand in der Aussparung halten zu können,
ist der umlaufende Ring zweckmäßigerweise steifer
als der Boden.
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Eine äußere
Wand der Verdunstungsschale steht vorzugsweise von dem Ring ab.
Diese äußere Wand kann vertikal oder schwach nach
oben divergent ausgerichtet sein, um den Anteil der in Kontakt mit
dem Verdichtergehäuse Wärme aufnehmenden Oberfläche
an der Gesamtoberfläche eines in der Verdunstungsschale
enthaltenen Wasserkörpers groß zu halten und so
verdunstungsfördernde hohe Wassertemperaturen in der Verdunstungsschale
zu gewährleisten.
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Um
die Anbringung der Verdunstungsschale und/oder ihre dauerhafte Befestigung
am Verdichter zu erleichtern, kann die Verdunstungsschale mit zwei nach
unten über den Ring überstehenden Laschen versehen
sein.
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Um
ein Abrutschen der Verdunstungsschale aufgrund der in ihrem Boden
herrschenden Spannung zu verhindern, kann ein Fixiergurt um die
Verdunstungsschale herumgespannt sein.
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Einer
anderen Ausgestaltung zufolge ist ein an wenigstens zwei Stellen
mit der Verdunstungsschale verbundener Fixiergurt unter einem Boden des
Gehäuses des Verdichters her gespannt.
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Wenn
die Verdunstungsschale wie oben erwähnt Laschen aufweist,
kann der Fixiergurt auf einfache Weise an den Laschen befestigt
sein.
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Auch
der Fixiergurt dieser anderen Ausgestaltung ist vorzugsweise elastisch.
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Bevorzugt
ist ferner, dass die Schale wenigstens eine äußere
und eine innere Wand aufweist, die jeweils ein äußeres
und ein inneres Reservoir für zu verdunstendes Wasser umgeben,
wobei die obere Kante der inneren Wand höher liegt als
die der äußeren Wand. So kann sichergestellt werden,
dass auch über einem hohen Bereich des Verdichtergehäuses zu
verdunstendes Wasser gespeichert werden kann, das die von diesem
Bereich abgegebene Abwärme aufnimmt.
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Während
der Boden möglichst dünnwandig sein sollte, um
sich ohne übermäßige Spannung eng an
das Verdichtergehäuse anschmiegen zu können, sollten
die Wände eine gewisse Eigensteifigkeit aufweisen, um sicherzustellen,
dass sie nicht am Boden zur Anlage kommen. Daher ist die Stärke
der Wände vorzugsweise höher als die des Bodens,
und zwar besonders bevorzugt insbesondere in ihrem oberen Bereich.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Verdichter-Verdunstungsschalen-Anordnung
mit zur Hälfte geschnitten dargestellter Verdunstungsschale
gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 eine
Teilansicht einer Anordnung gemäß einer zweiten
Ausgestaltung der Erfindung; und
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3 eine
Teilansicht gemäß einer dritten Ausgestaltung
der Erfindung.
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Ein
in der Ansicht der 1 mit 1 bezeichneter
Verdichter hat in an sich bekannter Weise ein aus zwei Schalen,
einer im Wesentlichen zylindrischen unteren Schale 2 und
einer kuppelförmigen oberen Schale 3, zusammengefügtes
Gehäuse. Die Ränder der Schalen 2, 3 sind
miteinander in einem ringförmig umlaufenden Schweißwulst 4 verbunden.
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Eine
einteilig aus einem gummielastischen Kunststoffmaterial wie etwa
TPU oder Santoprene geformte Verdunstungsschale 5 ist auf
dem Verdichter 1 montiert. Die Verdunstungsschale 5 ist
bezüglich einer strichpunktierten Mittellinie der 1 symmetrisch
und ist links der Mittellinie in einer Vorderansicht und rechts
von ihr in einem radialen Schnitt gezeigt. Die Verdunstungsschale 5 hat
einen dehnbaren und flexiblen dünnen Boden 6,
der über die obere Schale 3 gespannt ist und sich
an deren konvexe Wölbung überall eng anschmiegt.
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Die
Spannung des Bodens 6 ist aufrechterhalten durch einen
Ring 7, der einen äußeren Rand des Bodens 6 bildet.
Die Materialstärke des Rings 7 ist deutlich höher
als die des Bodens 6, so dass der Ring 7 eine
nicht zu vernachlässigende Eigensteifigkeit aufweist. Der
Ring 7 ist am Verdichter 1 verankert durch Eingriff
des Schweißwulsts 4 in eine umlaufende Nut an
der Innenseite des Rings 7.
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Eine
zylindrische äußere Wand 8 erstreckt sich
ausgehend von dem Ring 7 nach oben und begrenzt zusammen
mit dem Boden 6 ein ringförmiges äußeres
Wasserreservoir 9.
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Konzentrisch
zu der äußeren Wand 8 geht vom Boden 6 eine
innere Wand 10 aus, die ein inneres Wasserreservoir 11 auf
einem höheren Niveau als das äußere Reservoir 9 begrenzt.
Wenn die Anordnung der 1 in einem Kältegerät
eingebaut ist, befindet sich das innere Reservoir 11 unter
einem Kondenswasserauslass, so dass aus dem Innenraum des Kältegeräts
abgeführtes Kondenswasser zunächst das innere
Reservoir 11 füllt. Erst wenn dieses überläuft,
gelangt auch Wasser in das ringförmige äußere
Reservoir 9.
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An
einer Unterseite des Rings 7 sind einander diametral gegenüberliegend
zwei Laschen 12 angeformt, von denen in der Darstellung
der 1 nur eine zur Hälfte zu sehen ist. Die
Laschen 12 können zu zwei verschiedenen Zwecken
dienen. Zum einen können sie als Griffe dienen, an denen
die Verdunstungsschale 5 erfasst und auf den Verdichter 1 aufgezogen
werden kann. Durch das Angreifen an den Laschen 12 ist
es möglich, den Ring 7 ein Stück weit aufzudehnen,
so dass er auf die Schweißwulst 4 aufgleiten und
diese in seiner inneren Nut aufnehmen kann.
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Des
Weiteren können die Laschen 12 zur dauerhaften
Fixierung der Verdunstungsschale 5 mit Hilfe eines sich
quer über den Boden der unteren Schalte 3 erstreckenden
Spanngurtes 13 dienen. Der bezüglich der Mittellinie
symmetrische Spanngurt 13 ist ein an seinen zwei Enden
verbreitertes oder, wie in der Fig. dargestellt, gegabeltes Band,
das vorzugsweise aus dem gleichen gummielastischen Material wie
die Verdunstungsschale 5 besteht. An jeder Gabelung läuft
der Spanngurt 13 in zwei Äste 14 aus, von
denen wiederum in 1 nur einer zu sehen ist. Jeder
Ast 14 trägt, über einen taillierten
Abschnitt verbunden, einen kugeligen Kopf 15, dessen Durchmesser
geringfügig größer ist als in den Laschen 12 der
Verdunstungsschale 5 gebildete Öffnungen. Wenn
der Ast 14 zwischen der Lasche 12 und der unteren
Schale 2 platziert wird, kann der Kopf 15 durch Drücken
der Lasche 12 gegen die untere Schale 2 durch
die Öffnung hindurchgedrückt werden, wodurch der
Spanngurt 13 an der Lasche 12 verrastet. Wenn
dies an beiden Seiten geschehen ist, trägt die Spannung
des Spanngurtes 13 dazu bei, dass die Verdunstungsschale 5 sicher
an dem Schweißwulst 4 verrastet gehalten wird.
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Infolge
seiner Elastizität kann der Spanngurt 13 Streuungen
in den vertikalen Abmessungen des Verdichters 1 kompensieren.
Ob der Spanngurt 13 erforderlich ist, hängt von
den genauen Abmessungen der oberen Schale 3 und des Schweißwulstes 4 ab.
Bei einem Verdichtermodell, bei dem diese Abmessungen eher gering
sind und die Spannung des Bodens 6 nicht ausreicht, um
den sicheren Halt des Rings 7 an dem Schweißwulst 4 zu
gefährden, kann der Spanngurt 13 auch weggelassen
werden.
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Eine
erste Abwandlung des Erfindungsprinzips ist in 2 in
einer zu 1 analogen Ansicht dargestellt.
Die Blickrichtung ist gegenüber derjenigen der 1 um
90° gedreht, so dass die Laschen 12 der Verdunstungsschale 5 in
Seitenansicht bzw. im Schnitt zu sehen sind. Um die Griffigkeit
der Laschen zu verbessern, sind diese an ihrem unteren Rand jeweils
mit einer Verstärkung 16 versehen.
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Unabhängig
vom Vorhandensein der Verstärkung 16 ist die in 2 gezeigte
Sicherung der Verdunstungsschale 5 am Verdichter 1:
in eine außen umlaufende Nut 17 des Rings 7 ist
ein inelastischer Gurt 18, zum Beispiel ein Kabelbinder,
eingelegt und festgespannt, der eine radiale Aufweitung des Rings 7 und
damit das Abgleiten von der Schweißwulst 4 unterbindet.
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Abweichend
von der Darstellung der 2 könnte zwischen dem
Ring 7 und den Laschen 12 noch ein kurzer ringförmig
umlaufender Abschnitt vorgesehen sein, der – anstelle des
Rings 7 – die Nut 17 und den Gurt 18 aufnimmt.
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Bei
der in 3 gezeigten Ausgestaltung ist, wie mit Bezug auf 1 beschrieben,
die Verdunstungsschale 5 durch den unter dem Verdichter 1 her gespannten
Spanngurt 13 gesichert. Der Schnitt der 3 zeigt
die mit Bezug auf 1 beschriebene Verankerung des
Kopfs 15 an der Lasche 12.
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Ein
Unterschied zur Ausgestaltung der 1 liegt
in den Wandstärken des Bodens 6 und der zylindrischen
Wände 8, 10. Während der Boden 6 dünnwandig
ist, so dass er, wenn er nicht auf den Verdichter 1 aufgezogen
ist, unter dem Gewicht der Wand 10 in sich zusammenfällt,
weisen die Wände 8, 10 eine von unten
nach oben zunehmende Wandstärke auf. So können
die Wände 8, 10 einer bei der Montage auf
einen Verdichter 1 eventuell erforderlichen Aufweitung
des Bodens 6 und des Rings 7 ohne allzu großen
Widerstand folgen, weisen aber in ihrem oberen Bereich, insbesondere
in Höhe eines abschließenden oberen Wulstes 19,
eine ausreichende Steifigkeit auf, um ihre Standfestigkeit in allen
Einbausituationen zu gewährleisten. So kann das Auslaufen von
Wasser aufgrund einer kollabierten Wand 8 oder 10 zuverlässig
ausgeschlossen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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