DE102010038384A1 - Refrigerating appliance with defrosting device - Google Patents
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Abstract
Bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einem blockförmigen Verdampfer (5) und einer eine sich benachbart zu einer Seite des blockförmigen Verdampfers (5) erstreckende Platte (9) aufweisenden Heizeinrichtung weist die Heizeinrichtung von der Platte (9) abstehende Finger (10) aufweist, die in den blockförmigen Verdampfer (5) eingreifen.In a refrigerator, in particular a domestic refrigerator, with a block-shaped evaporator (5) and a heating device having a plate (9) extending adjacent to one side of the block-shaped evaporator (5), the heating device has fingers (10) protruding from the plate (9) which engage in the block-shaped evaporator (5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einer Heizeinrichtung zum selbsttätigen Abtauen eines Verdampfers.The present invention relates to a refrigeration device, in particular a household refrigerating appliance, with a heating device for the automatic defrosting of an evaporator.
Am Verdampfer eines Kältegeräts bildet sich im Laufe des Betriebs eine Eisschicht. Diese behindert den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer und einem Lagerraum des Gefriergeräts, zum einen, indem sie zwischen beiden eine isolierende Schicht bildet, zum anderen, indem sie die Luftzirkulation am Verdampfer behindert. Es ist daher erforderlich, die Eisschicht von Zeit zu Zeit abzutauen. Um diesen Vorgang zu automatisieren, sind viele Kältegeräte mit einer Abtauheizung ausgestattet.On the evaporator of a refrigerator forms an ice layer during operation. This hinders the heat exchange between the evaporator and a storage room of the freezer, on the one hand, by forming an insulating layer between them, on the other hand, by obstructing the air circulation at the evaporator. It is therefore necessary to defrost the ice layer from time to time. To automate this process, many refrigerators are equipped with a defrost heater.
Aus
Da der Verdampfer im Wesentlichen nur durch aufsteigende Luft beheizt wird, wird eine lange Zeit benötigt, um die zur Beseitigung der Eisschicht erforderliche Wärmemenge zum Verdampfer zu transportieren. Zwar lässt sich die Transportgeschwindigkeit steigern, indem die Leistung der Abtauheizung erhöht bzw. die Temperaturdifferenz zwischen der Tauwasserablaufrinne und dem Verdampfer während des Abtauens erhöht wird, doch muss nach Beendigung des Abtauens die gesamte von der Heizung abgegebene und nicht zum Auftauen des Eises verbrauchte Wärmeenergie aus dem Gerät wieder beseitigt werden, was dessen Energieeffizienz deutlich beeinträchtigt. Darüber hinaus behindert die Eisschicht auch die Ausbreitung der von der Tauwasserablaufrinne aufsteigenden Warmluft im Verdampfer, so dass dieser dazu neigt, entlang einer Front abzutauen, die sich langsam von unten nach oben durch den Verdampfer ausbreitet. Dies hat zur Folge, dass zu einem Zeitpunkt, an dem die am weitesten von der Tauwasserablaufrinne abliegenden Teile des Verdampfers abtauen, näher an der Tauwasserablaufrinne liegende Teile des Verdampfers bereits eisfrei sind und sich unerwünscht stark erwärmen.Since the evaporator is heated substantially only by rising air, a long time is required to transport the amount of heat required to remove the ice layer to the evaporator. Although the transport speed can be increased by increasing the performance of the defrost heater or by increasing the temperature difference between the defrost spout and the evaporator during defrosting, all the heat energy dissipated by the heater and not used to defrost the ice must be exhausted after defrosting be removed again the device, which significantly affects its energy efficiency. In addition, the ice sheet also impedes the spread of hot air rising from the defrost drainage channel in the evaporator, so that it tends to defrost along a front which slowly spreads from bottom to top through the evaporator. As a result, at a time when the most remote from the condensation drainage trough parts of the evaporator, located closer to the condensation drainage trough parts of the evaporator are already free of ice and heat up undesirably strong.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit einer Abtauheizung zu schaffen, die ein zügiges Abtauen ermöglicht, ohne die Energieeffizienz des Kältegeräts unnötig zu beeinträchtigen.Object of the present invention is to provide a refrigeration device with a defrost heater, which allows a quick defrosting without affecting the energy efficiency of the refrigerator unnecessarily.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einem blockförmigen Verdampfer und einer eine sich benachbart zu einer Seite des blockförmigen Verdampfers erstreckende Platte aufweisenden Heizeinrichtung die Heizeinrichtung von der Platte abstehende Finger aufweist, die in den blockförmigen Verdampfer eingreifen. Diese – vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall bestehenden – Finger erlauben eine schnelle Einspeisung der von der Heizeinrichtung abgegebenen Wärme in den Verdampfer auch dann, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Heizeinrichtung und Verdampfer gering ist. Wärmeverluste, die sich herkömmlicherweise ergeben können, wenn an der Heizeinrichtung erwärmte Luft den Verdampfer nicht erreicht, können vermieden werden.The object is achieved by having in a refrigeration appliance, in particular a domestic refrigerator, with a block-shaped evaporator and a heater adjacent to one side of the block-shaped evaporator plate having heater, the heater protruding from the plate finger, which engage in the block-shaped evaporator. These - preferably made of a good heat conducting metal - fingers allow rapid feeding of the heat emitted by the heater in the evaporator even if the temperature difference between the heater and evaporator is low. Heat losses, which can occur conventionally when heated air at the heater does not reach the evaporator, can be avoided.
Die Finger können einfach und kostengünstig durch Freischneiden aus einer Grundplatte der Heizeinrichtung erhalten werden.The fingers can be easily and inexpensively obtained by cutting free from a base plate of the heater.
Zur Erwärmung der – vorzugsweise metallischen – Grundplatte kann zweckmäßigerweise eine aufgeklebte Folienheizung dienen.For heating the - preferably metallic - base plate may suitably serve a glued foil heating.
Leiterbahnen der Folienheizung können zweckmäßigerweise im Siebdruck gefertigt sein. Dies erlaubt einerseits bei der Fertigung der Folienheizung eine bequeme Anpassung des Verlaufs der Leiterbahnen an die Lage der freigeschnittenen Finger, zum anderen kann auch die Heizleistungsdichte der Folienheizung durch Variieren des Querschnitts der Leiterbahnen ortsabhängig verändert werden, um auf diese Weise Heizleistung bevorzugt an den Stellen freizusetzen, wo sie am meisten benötigt wird bzw. von denen sie am schnellsten in den Verdampfer hinein abtransportiert werden kann.Conductor tracks of the film heater can be conveniently made by screen printing. On the one hand, this makes it possible to adapt the course of the strip conductors to the position of the cut-out fingers in the manufacture of the film heater, and on the other hand, the heating power density of the film heater can also be changed by varying the cross-section of the strip conductors in order to release heating power at the points in this way where it is most needed or from which it can be transported to the evaporator most quickly.
Um einen schnellen, effizienten Wärmetransport in den Verdampfer hinein zu gewährleisten, sollte sich die Folienheizung zweckmäßigerweise auf die Finger erstrecken. Zweckmäßigerweise kann dann die Leistungsdichte der Folienheizung auf den Fingern höher sein als an anderen Bereichen der Grundplatte, die weniger eng thermisch an den Verdampfer gekoppelt sind.To ensure fast, efficient heat transport into the evaporator, the foil heater should expediently extend to the fingers. Conveniently, then the power density of the film heating on the fingers can be higher than other areas of the base plate, which are less closely thermally coupled to the evaporator.
Die Finger weisen vorzugsweise gegabelte Spitzen auf, um jeweils ein Rohr des Verdampfers zu umgreifen. Dies ermöglicht sowohl eine sichere und exakte Platzierung der Heizeinrichtung und des Verdampfers relativ zueinander als auch eine effiziente Wärmeübertragung von den Fingern auf das Rohr.The fingers preferably have bifurcated tips to engage around a tube of the evaporator. This allows both a safe and accurate placement of the heater and the evaporator relative to each other as well as efficient heat transfer from the fingers to the pipe.
Wenn der Verdampfer ein Lamellenverdampfer ist, sind die Finger vorzugsweise parallel zu den Lamellen des Verdampfers ausgerichtet, um einen Luftstrom durch den Verdampfer hindurch möglichst wenig zu behindern.If the evaporator is a finned evaporator, the fingers are preferably aligned parallel to the fins of the evaporator in order to impede air flow through the evaporator as little as possible.
Eine flächige Anlage wenigstens eines der Finger an einer Lamelle des Verdampfers fördert zusätzlich die Wärmeübertragung auf den Verdampfer.A flat contact at least one of the fingers on a blade of the evaporator additionally promotes heat transfer to the evaporator.
Der enge thermische Kontakt zwischen der Heizeinrichtung und dem Verdampfer lässt es zweckmäßig erscheinen, einen Temperatursensor an der Heizeinrichtung vorzusehen. Ein solcher Temperatursensor kann an der Heizeinrichtung mit deutlich weniger Aufwand angebracht werden als an dem Verdampfer, da die Heizeinrichtung ohnehin verdrahtet werden muss, um mit Energie versorgt werden zu können, wohingegen der Verdampfer zu seinem Betrieb keine elektrische Verdrahtung benötigt. The close thermal contact between the heating device and the evaporator makes it expedient to provide a temperature sensor on the heating device. Such a temperature sensor can be attached to the heater with significantly less effort than the evaporator, since the heater has to be wired anyway to be energized, whereas the evaporator requires no electrical wiring for its operation.
Insbesondere wenn der Temperatursensor an einem der Finger angebracht ist, ermöglicht er eine präzise Beurteilung des Temperatur des Verdampfers und, basierend darauf, eine sichere Entscheidung, ob ein Abtauen des Verdampfers nötig ist oder nicht.In particular, when the temperature sensor is attached to one of the fingers, it enables a precise judgment of the temperature of the evaporator and, based thereon, a safe decision as to whether defrosting of the evaporator is necessary or not.
Die Anbringung des Temperatursensors ist besonders einfach, wenn dieser mit einer Leiterbahn der Folienheizung auf einer gleichen Folie angeordnet ist und somit in einem Arbeitsgang zusammen mit der Folienheizung auf die Grundplatte aufgeklebt werden kann.The attachment of the temperature sensor is particularly simple if it is arranged with a conductor of the film heating on a same film and thus can be glued together in one operation together with the film heater to the base plate.
Um die Heizleistung bedarfsgerecht zu verteilen, kann die Heizeinrichtung in mehrere getrennt voneinander mit Strom beaufschlagbare Heizkreise gegliedert sein.In order to distribute the heat output as needed, the heater can be divided into several separately acted upon by electricity heating circuits.
Bevorzugt ist in einer der Heizkreise einer Rinnenheizung zugeordnet, über die Schmelzwasser vom Verdampfer abtransportiert wird.Preferably, in one of the heating circuits, a trough heating is assigned, via which melt water is transported away from the evaporator.
Um die Heizleistung der einzelnen Kreise bedarfsgerecht zu steuern, können zweckmäßigerweise jedem Heizkreis Mittel zur Temperaturerfassung zugeordnet sein. Diese Mittel können beispielsweise einen dem Heizkreis benachbarten Temperatursensor umfassen; es kann aber auch eine Leiterbahn des Heizkreises selber als Temperatursensor dienen, indem ihr temperaturabhängiger Widerstand ausgewertet wird.In order to control the heat output of the individual circuits as required, it is expedient to associate with each heating circuit means for temperature detection. These means may comprise, for example, a temperature sensor adjacent to the heating circuit; but it can also serve as a conductor of the heating circuit itself as a temperature sensor by their temperature-dependent resistance is evaluated.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Die Leiterbahn
Die Folienheizung
Dem zweiten Aspekt zufolge ist die Folienheizung in mehrere Heizkreise mit Leiterbahnen
Der dritte Aspekt betrifft die Breite der Leiterbahnen
Bei der Ausgestaltung der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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