DE102009000844A1

DE102009000844A1 - Wärmetauscher, insbesondere Verflüssiger für ein Haushaltskältegerät

Info

Publication number: DE102009000844A1
Application number: DE200910000844
Authority: DE
Inventors: Detlef Cieslik; Christian Hein
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-19
Also published as: EP2396609B1; WO2010091959A1; EP2396609A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Verflüssiger (5) für ein Haushaltskältegerät (1), der ein dreidimensional spiralförmig gebogenes Wärmetauscherrohr (6) und einen in dem vom Wärmetauscherrohr (6) begrenzten Raum angeordneten, am Wärmetauscherrohr (6) befestigten Lüfter (6) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Verflüssiger für ein Haushaltskältegerät.
Kältekreisläufe von Haushaltskältegeräten umfassen Verflüssiger, deren Aufgabe es ist, eine von einem Verdampfer und Verdichter aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft abzugeben. Verflüssiger können z. B. an der Rückwand des Haushaltskältegerätes befestigt sein. Ist der Verflüssiger nicht an der Rückwand, sondern z. B. in einem zur Verfügung stehenden Bauraum des Verdichterraums befestigt, so ist es möglich, den Innenraum des Haushaltskältegerätes zu vergrößern. Der Bauraum ist jedoch relativ beengt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen relativ kompakten Wärmetauscher, insbesondere einen Verflüssiger für ein Haushaltskältegerät anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Wärmetauscher, aufweisend ein dreidimensional spiralförmig gebogenes Wärmetauscherrohr und einen in dem vom Wärmetauscherrohr begrenzten Raum angeordneten, am Wärmetauscherrohr befestigten Lüfter. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist insbesondere ein Verflüssiger für ein Haushaltskältegerät.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Haushaltkältegerät, aufweisend einen Kälteraum und einen den Kälteraum kühlenden Kältekreislauf mit dem erfindungsgemäßen Verflüssiger.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher bzw. Verflüssiger weist demnach das Wärmetauscherrohr auf, das z. B. über einen definierten Wickelkern gewickelt wurde, um die dreidimensional spiralförmige Form zu erhalten. Das gebogene bzw. gegebenenfalls gewickelte Wärmetauscherrohr begrenzt einen Raum, in dem erfindungsgemäß der Lüfter angeordnet ist, wobei der Lüfter z. B. mittels Stegen am Wärmetauscherrohr befestigt bzw. fixiert ist.
Durch die Integration des Lüfters in den erfindungsgemäßen Verflüssiger bzw. Wärmetauscher ist es möglich, dass während dessen Betriebs über die Oberfläche des Wärmetauscherrohrs Luft auf einer der Seite des erfindungsgemäßen Verflüssigers bzw. Wärmetauschers gesaugt und auf der anderen Seite geblasen wird. Dadurch werden sowohl die Saugseite als auch die Druckseite des Lüfters zur Kühlung des erfindungsgemäßen Verflüssigers bzw. Wärmetauschers genutzt. Diese erfindungsgemäße Anordnung des Lüfters erlaubt eine relativ platzsparende Ausführung des erfindungsgemäßen Verflüssigers bzw. Wärmetauschers, die außerdem auch relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Größe des erfindungsgemäßen verflüssigers bzw. Wärmetauschers kann beispielsweise durch die Anzahl der Rohrwindungen des Wärmetauscherrohres und/oder der Steigung des Wärmetauscherrohres verändert werden. Über die Länge des gestreckten Wärmetauscherrohres, die dessen Oberfläche definiert, und der Größe des Lüfters kann der erfindungsgemäße Verflüssiger den jeweiligen Anforderungen des erfindungsgemäßen Kätegerätes angepasst werden.
Das Wärmetauscherrohr kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise ist es aus Metall, z. B. aus Aluminium, Kupfer oder Stahl hergestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bzw. Verflüssigers weist das gebogene Wärmetauscherrohr übereinander angeordnete insbesondere halbkreisförmig ausgebildete erste gekrümmte Abschnitte und übereinander angeordnete insbesondere halbkreisförmig ausgebildete zweite gekrümmte Abschnitte auf, die mit insbesondere geradlinig ausgeführten Abschnitten des Wärmetauscherrohrs verbunden sind. Mittels der gekrümmten Abschnitte lassen sich die Rohrwindungen realisieren.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher bzw. Verflüssiger kann vorzugsweise eine Befestigungsvorrichtung, z. B. Stege, aufweisen, mittels derer der Lüfter am Wärmetauscherrohr befestigt ist. Die Befestigung kann beispielsweise mittels Schnapphaken realisiert werden.
Die Befestigungsvorrichtung kann z. B. eine erste Teilbefestigungsvorrichtung und eine zweite Teilbefestigungsvorrichtung aufweisen, zwischen denen der Lüfter angeordnet bzw. befestigt ist. Somit ist es z. B. möglich, den Lüfter zwischen den beiden Teilbefestigungsvorrichtungen zu fixieren und anschließend die Teilbefestigungsvorrichtungen mit daran befestigtem Lüfter in den vom Wärmetauscherrohr begrenzten Raum zu schieben, um die Teilbefestigungsvorrichtungen am Wärmetauscherrohr zu befestigen.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bzw. Verflüssigers ist die Befestigungsvorrichtung am ersten gekrümmten und/oder am zweiten gekrümmten Abschnitt des Wärmetauscherrohrs befestigt. Umfasst die Befestigungsvorrichtung die beiden Teilbefestigungsvorrichtungen, dann kann eine der beiden Teilbefestigungsvorrichtungen am ersten gekrümmten Abschnitt und die andere Teilbefestigungsvorrichtung am zweiten gekrümmten Abschnitt befestigt sein.
Die Befestigungsvorrichtung bzw. die beiden Teilbefestigungsvorrichtungen können jeweils halbzylinderförmig ausgebildet sein. Dann ist es möglich, wie es nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bzw. Verflüssigers vorgesehen ist, die Befestigungsvorrichtung mit ihrer kreissegmentförmigen Mantelfläche am ersten gekrümmten oder am zweiten gekrümmten Abschnitt des Wärmetauscherrohrs zu befestigen. Weist die Befestigungsvorrichtung die beiden Teilbefestigungsvorrichtungen auf, die gegebenenfalls jeweils halbzylinderförmig ausgebildet sind, dann kann eine der Teilbefestigungsvorrichtungen mit ihrer kreissegmentförmigen Mantelfläche am ersten gekrümmten Abschnitt und die andere Teilbefestigungsvorrichtung mit ihrer kreissegmentförmigen Mantelfläche am zweiten gekrümmten Abschnitt des Wärmetauscherrohrs befestigt sein. Zwischen den beiden Teilbefestigungsvorrichtungen kann dann der Lüfter in relativ einfacher Weise fixiert sein.
Die Befestigungsvorrichtung kann bzw. die Teilbefestigungsvorrichtungen können aus einem geräuschreduzierendem oder einem schallabsorbierendem Material, wie z. B. Gummi gefertigt sein. Dadurch kann z. B. ein vom Lüfter erzeugtes Geräusch im Betrieb des erfindungsgemäßen Verflüssigers bzw. Wärmetauschers verringert werden.
Die Befestigungsvorrichtung kann bzw. die Teilbefestigungsvorrichtungen können insbesondere in ihrem Inneren ein insbesondere flüssiges oder festes wärmespeicherndes Medium aufweisen, wodurch die thermischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bzw. Verflüssigers in relativ einfacher Weise verbessert werden können.
Der erfindungsgemäße Verflüssiger bzw. Wärmetauscher kann beispielsweise frei aufgestellt werden.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bzw. Verflüssigers weist dieser eine Einschalung auf, innerhalb der das gebogene Wärmetauscherrohr angeordnet insbesondere befestigt ist. Die Einschalung kann beispielsweise zur weiteren Effektivitätssteigerung eines vom Lüfter erzeugten Luftstroms eine für den von dem Lüfter erzeugten Luftstrom leitende Struktur aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 ein Haushaltskältegerät mit einem Kältekreislauf und
2 bis 5 einen Verflüssiger des Kältekreislaufs.
Die 1 zeigt eine Seitenansicht eines Haushaltskältegerätes 1, das in allgemein bekannter Weise ein wärmeisolierendes Gehäuse 2 aufweist, das einen nicht näher dargestellten wärmeisolierten Innenraum bzw. Kälteraum begrenzt. An dem Gehäuse 2 ist ein beispielsweise mittels nicht dargestellter Scharniere wärmeisolierendes Türblatt 3 zum Verschließen des Kälteraums angeschlagen, das im geschlossenen Zustand den Kälteraum schließt und im geöffneten Zustand den Kälteraum frei gibt, so dass dieser beispielsweise mit Kältegut beladen bzw. aus ihm Kältegut entnommen werden kann. Das Haushaltskältegerät 1 weist ferner einen nicht näher dargestellten, dem Fachmann jedoch im Prinzip bekannten Kältekreislauf 4 auf, der z. B. einen Verdampfer, einen Verflüssiger 5 und einen Verdichter umfasst. Der Verflüssiger 5 bzw. Teile des Verflüssigers 5 sind in den 2 bis 5 näher gezeigt und weist eine Breite b, eine Tiefe t und eine Höhe h auf.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Verflüssiger 5 nicht an der Rückwand des Haushaltskältegerätes 1, sondern zusammen mit dem Verdichter in einem Verdichterraum des Haushaltskältegerätes 1 befestigt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Verflüssiger 5 ein beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Kupfer oder Stahl gefertigtes und insbesondere in der 3 näher dargestelltes Verflüssigerrohr 6 auf, das beispielsweise um einen nicht näher dargestellten Wickelkern dreidimensional spiralförmig gewickelt wurde, und einen ersten Zugang 8 und einen zweiten Zugang 9 aufweist. Im Betreib des Haushaltskältegerätes 1 fließt gegebenenfalls Kältemittel durch das Verflüssigerrohr 6.
Das dreidimensional spiralförmig ausgebildete Verflüssigerrohr 6 weist beispielsweise insbesondere halbkreisförmig gebogene gekrümmte Abschnitte 10, 11 und den gekrümmten Abschnitten 10, 11 anschließenden geraden Abschnitte 12, 13 auf.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst der Verflüssiger 5 eine zwei Teilbefestigungsvorrichtungen (Stege) 14, 15 umfassende Befestigungsvorrichtung, die innerhalb dem von dem Verflüssigerrohr 6 begrenzten Raum am Verflüssigerrohr 6 befestigt sind. Die Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 sind jeweils halbzylinderförmig ausgebildet und weisen eine Höhe auf, die der Höhe h des Verflüssigers 5 entspricht. Eine der Teilbefestigungsvorrichtungen 14 ist an dem Verflüssigerrohr 6 im Bereich des gekrümmten Abschnitts 10 des Verflüssigerrohrs 6 und die andere Teilbefestigungsvorrichtung 15 ist an dem Verflüssigerrohr 6 im Bereich des gekrümmten Abschnitts 11 des Verflüssigerrohrs 6 befestigt. Die Radien der halbzylinderförmigen Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 entsprechen somit den Radien der beiden halbkreisförmig gekrümmten Abschnitten 10, 11 des Verflüssigerrohrs 6. Das gebogene Verflüssigerrohr 6 mit an diesem befestigten Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 ist in der 4 gezeigt.
Die Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 sind beispielsweise aus einem geräuschreduzierendem oder einem schallabsorbierendem Materie wie beispielsweise Gummi gefertigt. Die Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 können auch z. B. in ihrem Inneren ein wärmespeicherndes Medium z. B. in fester oder flüssiger Form aufweisen, das eine Wärmeableitung des Verflüssigers 5 begünstigt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 vorgesehen, dass an ihnen ein Lüfter 16 befestigt werden kann. Der Lüfter 16 umfasst z. B. ein Gehäuse 17, an dem ein Lüfterrad 18 drehbar gelagert ist. Der Lüfter 16 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit seinem Gehäuse 17 an den beiden Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 z. B. mittels nicht näher dargestellter Schnapphaken befestigt und befindet sich somit innerhalb dem von dem Verflüssigerrohr 6 begrenzten Raum.
Im Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 kann der Lüfter 16 z. B. von einer nicht näher gezeigten Steuerungsvorrichtung des Haushaltskältegerätes 1 gesteuert werden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst der Verflüssiger 5 eine in der 5 gezeigte Einschalung 7, die z. B. vorgesehen ist, den vom im Betrieb befindlichen Lüfter 16 erzeugten Luftstrom zu leiten.
Für die Montage des Verflüssigers 5 kann zunächst das Verflüssigerrohr 6 über den nicht gezeigten Wickelkern gewickelt werden, der anschließend entfernt wird. Danach werden die Teilbefestigungsvorrichtungen 14, 15 mit an diesen befestigtem Lüfter 16 in den von dem Verflüssigerrohr 6 begrenzten Raum geschoben und anschließend am Verflüssigerrohr 6 befestigt.

Claims

Wärmetauscher, insbesondere Verflüssiger (5) für ein Haushaltskältegerät (1), aufweisend ein dreidimensionales, zumindest annähernd spiralförmig gebogenes Wärmetauscherrohr (6) und einen in dem vom Wärmetauscherrohr (6) begrenzten Raum angeordneten Lüfter (16).
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherrohr (6) aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Kupfer oder Stahl hergestellt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (16) am Wärmetauscherrohr (6) befestigt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Wärmetauscherrohr (6) übereinander angeordnete insbesondere halbkreisförmig ausgebildete erste gekrümmte Abschnitte (10) und übereinander angeordnete insbesondere halbkreisförmig ausgebildete zweite gekrümmte Abschnitte (11) aufweist, die mit insbesondere geradlinig ausgeführten Abschnitten (12, 13) des Wärmetauscherrohrs (6) verbunden sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Lüfters (16) am Wärmetauscherrohr (6) eine Befestigungsvorrichtung (14, 15), vorgesehen ist, mittels derer der Lüfter (16) am Wärmetauscherrohr (6) befestigt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung eine erste Teilbefestigungsvorrichtung (14) und eine zweite Teilbefestigungsvorrichtung (15) aufweist, zwischen denen der Lüfter (16) angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (14, 15) halbzylinderförmig ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (14, 15) am ersten gekrümmten und/oder am zweiten gekrümmten Abschnitt (10, 11) des Wärmetauscherrohrs (6) befestigt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (14, 15) mit ihrer kreissegmentförmigen Mantelfläche am ersten gekrümmten oder am zweiten gekrümmten Abschnitt (10, 11) des Wärmetauscherrohrs (6) befestigt ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (14, 15) aus einem geräuschreduzierendem oder einem schallabsorbierendem Material gefertigt ist und/oder dass die Befestigungsvorrichtung (14, 15) insbesondere in ihrem Inneren ein insbesondere flüssiges oder festes wärmespeicherndes Medium aufweisen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einschalung (7), innerhalb der das gebogenen Wärmetauscherrohr (6) angeordnet, insbesondere befestigt ist und die insbesondere eine für den von dem Lüfter (16) erzeugten Luftstrom leitende Struktur aufweist.
Haushaltkältegerät, aufweisend einen Kälteraum und ein den Kälteraum kühlenden Kältekreislauf (4) mit einem Wärmetauscher, insbesondere einem Verflüssiger (5), nach einem der Ansprüche 1 bis 11.