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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein herkömmliches Kältegerät weist einen den Kühlraum definierenden Gerätekorpus auf, der doppelwandig mit zwischengeordnetem Hohlraum aufgebaut ist. Der Hohlraum des Gerätekorpus ist durch einen Innenbehälter sowie durch Außenwandteile schaumdicht begrenzt und mit einem Wärmeisolierschaum gefüllt. Die Außenwandteile können je nach Anforderung großflächige Wandelemente aus Pappe mit geringer Bauteilsteifigkeit oder tragende Strukturteile, etwa eine Schäumtraverse, sein, mit der der Gerätekorpus bereits vor Durchführung des Schäumvorganges versteift wird.
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Aus der
DE 20 2006 019 473 U1 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät mit einem solchen Gerätekorpus bekannt. Das Kältegerät weist zudem an der Geräterückseite Verdunstungskammern auf, die das aus dem Kühlraum geführte Tauwasser sammeln können. Unter Nutzung der vom Kompressor und/oder Verflüssigen des Kältemittelkreislaufes abgegebenen Abwärme wird das in der Verdunstungskammer gesammelte Tauwasser in die Umgebung verdunstet.
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In der
DE 20 2006 019 473 U1 sind die Verdunstungskammern als separate Bauteile übereinander am Verflüssiger angeordnet, wobei deren Anzahl je nach Auslegung des Kältegerätes variierbar ist. Die Verdunstungskammern sind als separate Bauteile ausgeführt und jeweils mit Halteelemente zur Halterung am Verflüssiger versehen. Bei der Fertigung des Kältegerätes sind daher eine große Anzahl separater Bauteile vorzuhalten und müssen diese montagetechnisch aufwendig im Kältegerät integriert werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, bereitzustellen, bei dem trotz Bauteilreduzierung eine effiziente Tauwasserverdunstung ermöglicht ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät weist einen Gerätekorpus auf, der einen, den Kühlraum begrenzenden Innenbehälter hat. Der Innenbehälter definiert zusammen mit Außenwandteilen einen mit Wärmeisolierschaum gefüllten Hohlraum. Zudem weist das Kältegerät zumindest eine Verdunstungskammer zum Sammeln von sich im Kühlraum bildenden Tauwasser auf. Erfindungsgemäß sind die Verdunstungskammer sowie ein Außenwandteil nicht bauteiltechnisch aufwändig als separate Komponenten vorgesehen, sondern bilden das Außenwandteil und die Verdunstungskammer zusammen eine materialeinheitlich und einstückig ausgebildete Bauteileinheit.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät wird zur Haushaltsführung eingesetzt und kann beispielhaft ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Gefriertruhe, ein Weinlagerschrank oder eine Kühl-/Gefrierkombination sein.
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Die, den schaumdichten Hohlraum außenseitig begrenzenden Außenwandteile können je nach Anforderung mit unterschiedlicher Bauteilfestigkeit ausgeführt sein. Die äußere Rückwand kann beispielhaft aus großflächigen Wandelementen aus Pappe mit geringer Bauteilfestigkeit gebildet sein, die von tragenden Strukturelementen, etwa einer geräterückseitigen Schäumtraverse gehalten sind. Derartige Traversen können sich in der Geräteseitenrichtung zwischen den seitlichen Außenwänden des Kältegerätes erstrecken und diese miteinander verbinden. Dadurch wird der Gerätekorpus bereits vor dem Schäumvorgang ausreichend versteift. Die seitlichen Außenwände des Kältegerätes können beispielhaft aus einem Stahlblech gefertigt sein.
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Die im Außenwandteil integrierte Verdunstungskammer kann geräterückseitig nach hinten offen gestaltet sein, um eine effiziente Verdunstung zu erreichen. Die Verdunstungskammer ist dabei bevorzugt im Nahbereich eines Verflüssigers des Kältemittelkreislaufes angeordnet, um dessen Abwärme für eine effiziente Verdunstung zu nutzen. Zur weiteren Steigerung der Verdunstungseffizienz können im Außenwandteil mehrere Verdunstungskammern ausgebildet sein, die vertikal übereinander kaskadenförmig angeordnet sind. In diesem Fall kann das Tauwasser zunächst in eine obere Verdunstungskammer geleitet werden und anschließend durch einen Wasserüberlauf in die darunter angeordneten Kammern abfließen.
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Wie bereits oben erwähnt, wird durch die Abwärme des Verflüssigers die Verdunstung des in den Kammern gesammelten Tauwassers beschleunigt. Der Verflüssiger kann überlicherweise in der Bautiefenrichtung geräterückseitig sowie außerhalb der Verdunstungskammern angeordnet sein.
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Damit das Kältegerät in der Bautiefenrichtung insgesamt kompakt ausgeführt ist, kann der Verflüssiger unmittelbar mit nur geringem Abstand an der Geräterückwand montiert sein. Dadurch steht lediglich ein geringer Bauraum für die im Außenwandteil integrierte Verdunstungskammer zur Verfügung. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die Verdunstungskammer über eine vorgegebene Bautiefe in den mit Wärmeisolierschaum gefüllten Hohlraum des Gerätekorpus taschenförmig einragt. Die Anordnung der Verdunstungskammern resultiert daher nicht in einer Vergrößerung der Außenmaße des Kältegerätes in der Bautiefenrichtung.
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Das mit der Verdunstungskammer ausgebildete Außenwandteil kann bevorzugt eine Schäumtraverse sein, die geräterückseitig im unteren Eckbereich des Kältegerätes verläuft. Die Schäumtraverse kann dabei eine Deckwand bilden, die einen darunter angeordneten Maschinenraum oberseitig begrenzt. Im Maschinenraum ist in an sich bekannter Weise der Kompressor des Kältemittelkreislaufes angeordnet. Im hinteren, unteren Eckbereich des Gerätekorpus kann die Materialstärke des Wärmeisolierschaums aufgrund geometrischer Gegebenheiten besonders groß sein, obwohl speziell dieser Bereich im Hinblick auf einen Wärmeübergang unkritisch ist. Mit der über die Bautiefe in den Gerätekorpus-Hohlraum einragenden Verdunstungskammer kann vorteilhaft die Materialstärke des Wärmeisolierschaums speziell mit diesem unteren, unkritischen Eckbereich reduziert werden. Dadurch kann unnötiges Schaumvolumen eingespart werden und der dadurch entstehende Freiraum zur Tauwasser-Verdunstung genutzt werden.
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In der Geräteseitenrichtung entspricht die Länge der in dem Außenwandteile integrierten Verdunstungskammer im Wesentlichen der Breite des Kältegerätes. Dadurch wird eine entsprechend große Verdunstungsfläche erzielt. Die Schäumtraverse ist dabei derart auszulegen, dass sie während des Schäumvorganges den Schaumdruck standhält, ohne deformiert zu werden. Entsprechend relevant ist daher eine formstabile Gestaltung der Schäumtraverse trotz darin integrierter Verdunstungskammer. Zur Versteifung der Schäumtraverse kann die Verdunstungskammer mittels vertikaler Versteifungsstreben in einzelne Teilkammern unterteilt sein. Zudem hat es sich als Vorteil für die Bauteilsteifigkeit erwiesen, wenn ein Einführschacht für eine Schäumungslanze unmittelbar durch den Aufnahmeraum der Verdunstungskammer geführt ist. Der Einführschacht mündet mit einer Zugangsöffnung in den Gerätekorpus-Hohlraum. In der Zugangsöffnung kann eine Ventil-Klappe angeordnet sein, die beim Einführen der Schäumungslanze geöffnet wird, ansonsten jedoch schaumdicht geschlossen ist.
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Zur weiteren Aussteifung kann die Schäumtraverse im Profil in etwa dreieckförmig mit einer dem Wärmeisolierschaum zugewandten, schräg gestellten Begrenzungswand und einer in etwa horizontalen Deckwand ausgebildet sein, die den Maschinenraum nach oben begrenzt. Die in etwa horizontal verlaufende Deckwand begrenzt dabei nicht nur den Maschinenraum oberseitig, sondern bildet zugleich auch einen Kammerboden, auf dem sich das Tauwasser sammelt.
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Zwischen der schräggestellten Begrenzungswand und der horizontalen Deckwand der Schäumtraverse ist die zumindest eine Verdunstungskammer ausgebildet. Die Verdunstungskammer ist über seitliche Abschlusswände in Geräteseitenrichtung geschlossen. Zwischen der schräggestellten Begrenzungswand und der in etwa horizontalen Deckwand kann die Schäumtraverse weitere Querwände aufweisen, mit denen übereinander angeordnete Verdunstungskammern in der Schäumtraverse gebildet werden. Die Querwände sind dabei ebenfalls in der Bautiefenrichtung schräg nach oben gestellt.
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Wie oben erwähnt, ist die schräggestellte Begrenzungswand der Schäumtraverse dem Wärmeisolierschaum unmittelbar zugewandt. In diesem Fall bildet die schräggestellte Begrenzungswand der Schäumtraverse eine Schrägfläche im Inneneckbereich des Gerätekorpus-Hohlraums. Mit der Schrägfläche wird beim Schäumvorgang das Fließverhalten des Wärmeisolierschaums stark verbessert, da die Schäumtraverse einen ansonsten vorhandenen Totraum im Inneneckbereich einnimmt.
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Die oben bereits erwähnten seitlichen Abschlusswände der Schäumtraverse bilden zusammen mit den seitlichen Kältegeräte-Außenwänden versteifende Doppelwandstrukturen. An den seitlichen, in vertikaler Ebene liegenden Abschlusswänden der Schäumtraverse können zudem Halteelemente sowie eine Schaumdurchführung für Kältemittel-Rohre oder Kabel angeformt sein. Zudem können insbesondere in der in etwa horizontal verlaufenden Deckwand der Schäumtraverse ein Halteelement für ein vom Kompressor zum Verflüssiger führendes Kältemittelrohr vorgesehen werden.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
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1 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht einen geräterückseitigen, unteren Eckbereich eines Kältegerätes;
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2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene I-I aus der 1;
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3 in einer perspektivischen Detailansicht sowie in Explosionsdarstellung die Schäumtraverse mit zugeordneter seitlicher Kältegeräte-Außenwand; und
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4 in perspektivischer Ansicht eine Schnittdarstellung entlang einer Schnittebene aus der 1.
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In der 1 ist in einer perspektivischen Teilansicht der geräterückseitige Maschinenraum 1 eines Kältegerätes gezeigt. Der Maschinenraum 1 ist durch eine angedeutete Bodenplatte 3 sowie als ein Rücksprung zwischen den beiden seitlichen Außenwänden 5 des Kältegerätes begrenzt. In dem Maschinenraum 1 ist ein in der 1 nur angedeuteter Kompressor 7 des Kältemittelkreislaufes angeordnet. Die Oberseite des Maschinenraums 1 wird gemäß der 1 durch eine horizontal verlaufende Deckwand 9 einer später ausführlich beschriebenen Schäumtraverse 11 begrenzt. An die Deckwand 9 der Schäumtraverse 11 schließt sich in der Bautiefenrichtung y nach vorne ein beispielsweise aus Pappe gebildetes horizontales Wandelement 13 an, das in eine zurückgesetzte vertikale Begrenzungswand 15 des Maschinenraums 1 übergeht.
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Der Kältemittelkreislauf des Kältegerätes weist neben dem Kompressor 7 weitere Komponenten, nämlich Verflüssiger, Expansionsorgan und einen Verdampfer auf, der thermisch mit dem Kühlraum gekoppelt ist. Diese Komponenten sind, wie auch die Kältemittel-Rohrleitungen, aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht dargestellt. Der Verflüssigen ist in an sich bekannter Weise an der Geräterückseite in vertikaler Ebene sowie geringfügig beabstandet von der Rückwand 17 des Kältegerätes montiert. Der Verflüssiger erstreckt sich dabei in vertikaler Ebene bis in etwa auf Höhe der unteren Deckwand 9 der Schäumtraverse 11.
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Die Rückwand 17 ist beispielhaft durch ein Wandelement geringerer Bauteilfestigkeit, etwa aus Pappe, gebildet und hintergreift randseitig jeweils seitliche Befestigungsflansche 19 der Seitenwände 5. Die Rückwand 17 ist außerdem mit seiner Unterkante in Verbindung mit der Schäumtraverse 11. Die Schäumtraverse 11 ist im Gegensatz zu dem Wandelement 17 ein tragendes Strukturelement, das in Geräteseitenrichtung x die beiden äußeren Seitenwände 5 miteinander verbindet.
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In der 2 ist der rückseitige untere Eckbereich des Gerätekorpus in vergrößerter Schnittdarstellung gezeigt. Demzufolge bilden das vertikale Wandelement 17, die Schäumtraverse 11 sowie die Wandelemente 13 und 15 jeweils Außenwandteile, die zusammen mit einem Innenbehälter 11 einen mit Wärmeisolierschaum 23 gefüllten Hohlraum definieren. Der Innenbehälter ist im Tiefziehverfahren aus Kunststoff hergestellt und begrenzt den Kühlraum 25. Der Kühlraum 25 ist außerdem über eine in der 2 nur gestrichelt dargestellte Tauwasser-Rohrleitung 27 mit einer in der Schäumtraverse 11 materialeinheitlich und einstückig integrierten Verdunstungskammer 29 in Verbindung. Das in dem Kühlraum entstehende Tauwasser kann daher über die Tauwasser-Rohrleitung 27 in die Verdunstungskammer 29 der Schäumtraverse 11 geleitet werden.
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Die Schäumtraverse 11 weist gemäß der 2, 3 und 4 ein in etwa dreieckförmiges Versteifungsprofil auf, das zwischen der bereits erwähnten horizontal verlaufenden Deckwand 9 und einer dem Wärmeisolierschaum 23 zugewandten, schräggestellten Begrenzungswand 31 aufgespannt ist. Zwischen der Deckwand 9 und der Begrenzungswand 31 sind zwei voneinander beabstandete, schräg nach oben verlaufende Querwände 33 vorgesehen. Diese begrenzen neben der bereits erwähnten Verdunstungskammer 29 weitere Verdunstungskammern 29, die allesamt vertikal untereinander in der Schäumtraverse 11 angeordnet sind. Die somit schräg nach oben offenen Verdunstungskammern 29 erstrecken sich in der Bautiefenrichtung y mit unterschiedlicher Bautiefe I1, I2, I3 in den Hohlraum des Gerätekorpus hinein. Auf diese Weise wird der ansonsten entstehende untere Inneneckbereich von der Schäumtraverse 11 ausgefüllt, so dass sich die in der 2 gezeigte Materialstärke s des Wärmeisolierschaums 23 auf Höhe der Schäumtraverse 11 reduziert.
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Die Querwände 33 der Schäumtraverse 11 erstrecken sich gemäß der 1 über die gesamte Breite des Kältegerätes. Zur Steigerung der Bauteilfestigkeit sind gemäß der 1 die Verdunstungskammern 29 jeweils mittels vertikaler Versteifungswände 34 unterteilt. Die Versteifungswände 34 sind dabei so dimensioniert, dass sich sammelndes Tauwasser über die gesamte Breite des Kältegerätes in der jeweiligen Verdunstungskammer 29 verteilt werden kann. Die Bauteilfestigkeit der Schäumtraverse 11 kann weiter durch spezielle Anordnung eines für den Schäumvorgang erforderlichen Einführschachts 35 erhöht werden. Der Einführschacht 35 verläuft gemäß der 2 und 4 in vertikaler Richtung z quer durch die von den Verdunstungskammern 29 begrenzten Aufnahmeräume 36.
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Die Verdunstungskammern 29 der Schäumtraverse 11 sind zudem seitlich mittels vertikaler Abschlusswände 37 geschlossen, von denen lediglich eine in der 3 gezeigt ist. Demzufolge ist seitlich außen eine Halterung 38 an die Abschlusswand 37 angeformt. Zudem ist an der, in der 3 gezeigten Stirnseite der Halterung 38 ein Rasthaken 39 angeformt, der mit einem nicht näher dargestellten Rastprofil an der Seitenwand 5 des Kältegerätes in Eingriff bringbar ist.
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In der 4 ist der Einführschacht 35 der Schäumtraverse 11 in Schnittdarstellung gezeigt. Der Einführschacht 35 mündet über eine Zugangsöffnung 41 in den Gerätekorpus-Hohlraum. An der Zugangsöffnung 41 des Einführschachts 35 ist eine Ventilklappe 43 angeformt, die die Zugangsöffnung 41 schaumdicht verschließen kann. Zur Durchführung des Schäumvorganges wird durch den Einführschacht 35 eine nicht gezeigte Schäumungslanze in den Gerätekorpus-Hohlraum eingeführt, um das Schaummaterial einzubringen. Nach erfolgtem Schäumungsvorgang wird die Schäumungslanze wieder entfernt, wodurch die Ventilklappe 43 selbsttätig in die Geschlossenstellung umklappt.
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Gemäß der 4 sind in der den Maschinenraum 1 begrenzenden Deckwand 9 der Schäumtraverse 11 querverlaufende Halteschlitze 45 angeformt. In den Halteschlitzen 45 können Kältemittelleitungen verlegt werden, wodurch eine Wärmeleitung in die Verdunstungskammer 29 verbessert werden kann. In der Deckwand 9 der Schäumtraverse 11 ist zudem ein Wasserablauf 46 ausgebildet, der auch in der 2 in Seitenschnittdarstellung gezeigt ist. Für den Fall, dass die Aufnahmekapazität der Verdunstungskammern 29 der Schäumtraverse 11 nicht ausreicht, kann daher überschüssiges Tauwasser bis zur Bodenplatte 3 abtropfen, an der das abtropfende Tauwasser über ein weiteres, hier nicht gezeigtes Auffangbehältnis gesammelt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinenraum
- 3
- Bodenplatte
- 5
- Kältegeräte-Seitenwände
- 7
- Kompressor
- 9
- Deckwand
- 11
- Schäumtraverse
- 13
- Wandelement
- 15
- vertikale Begrenzungswand
- 17
- Rückwandelement
- 19
- Befestigungsflansch
- 21
- Innenbehälter
- 23
- Wärmeisolierschaum
- 25
- Kühlraum
- 27
- Tauwasser-Rohrleitung
- 28
- Wassereinlass
- 29
- Verdunstungskammern
- 31
- schräggestellte Begrenzungswand
- 33
- Querwände
- 34
- vertikale Versteifungswände
- 35
- Einführschacht
- 36
- Aufnahmeräume der Verdunstungskammern 29
- 37
- seitliche Abschlusswände
- 38
- Halterung
- 39
- Rastelement
- 41
- Zugangsöffnung
- 43
- Ventilklappe
- 45
- Halteschlitze
- 46
- Wasserauslass
- x, y, z
- Raumrichtungen
- s
- Materialstärke des Wärmeisolierschaums 23
- I1, I2, I3
- Bautiefen der Verdunstungskammern 29
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006019473 U1 [0003, 0004]
