DE102010055725A1

DE102010055725A1 - Vaporizer module used in cooling/freezing apparatus, has evaporator tube that allows circulation of refrigerant, and ventilator unit that is arranged such that operation air is inhaled during vaporizing operation

Info

Publication number: DE102010055725A1
Application number: DE201010055725
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Thomas (FH) Gindele
Original assignee: Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Current assignee: Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-04-26

Abstract

The vaporizer module (10) has an evaporator tube in which the refrigerant is circulated during the progress of vaporizing operation of a vaporizing unit (30). A ventilator unit (20) is arranged such that operation air is inhaled during vaporization operation. The widening of the surface of the vaporizing unit by the arrangement of vaporizing components is avoided. The heat exchange tube is made of metallic materials such as aluminum and copper, and plastic material or composite material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdampfermodul für ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Verdampfer, der zumindest ein Verdampferrohr aufweist, das im Betrieb des Verdampfers von Kältemittel durchströmt wird, sowie mit wenigstens einem Ventilator, der derart angeordnet ist, dass er im Betrieb Luft über und/oder durch den Verdampfer führt.The present invention relates to an evaporator module for a refrigerator and / or freezer with at least one evaporator, which has at least one evaporator tube, which is flowed through by refrigerant in the operation of the evaporator, and with at least one fan, which is arranged such that it is in operation Air above and / or through the evaporator leads.

Derartige Verdampfermodule mit einer Abtauheizung (elektrisch oder mit Heißgas) sind als sogenannte No-Frost-Verdampfermodule bekannt.Such evaporator modules with a defrost heater (electric or hot gas) are known as so-called no-frost evaporator modules.

Diese Verdampfermodule weisen beispielsweise einen sogenannten Lamellenverdampfer auf, über den mittels des genannten Ventilators Luft geführt wird. Die Luft wird mittels des Verdampfers gekühlt und dann beispielsweise einem Kühl- oder Gefrierraum zugeleitet.These evaporator modules have, for example, a so-called lamellar evaporator, via which air is guided by means of said fan. The air is cooled by the evaporator and then fed, for example, a refrigerator or freezer.

Die genannten Lamellenverdampfer bestehen üblicherweise aus einem von Kältemittel durchströmten, mäanderförmig ausgeführten Rohr. Dieses Rohr ist an seiner Außenseite mit Lamellen versehen, die die Aufgabe haben, den Wärmeübergang zu verbessern und damit die Effizienz des Verdampfermoduls zu erhöhen.The lamella evaporators mentioned usually consist of a refrigerant flowed through, meandering executed pipe. This tube is provided on its outside with fins, which have the task to improve the heat transfer and thus to increase the efficiency of the evaporator module.

Ein derartiger Aufbau eines Verdampfers ist vergleichsweise aufwendig.Such a structure of an evaporator is relatively expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdampfermodul der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieses einen einfachen Aufbau aufweist.The present invention is therefore the object of developing an evaporator module of the type mentioned in such a way that this has a simple structure.

Diese Aufgabe wird durch ein Verdampfermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an evaporator module having the features of claim 1.

Danach ist vorgesehen, dass der Verdampfer keine die Oberfläche des Verdampfers vergrößernden Bauteile und/oder Strukturierungen aufweist. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass eine einfach zu fertigende Verdampferstruktur bereitgestellt wird, die ein Rohr aufweist, jedoch keine zusätzlichen Bauteile und/oder Strukturierungen insbesondere des Verdampferrohrs aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass eine hinreichende Kühlleistung auch dann erreicht werden kann, wenn auf die aus dem Stand der Technik bekannten zusätzlichen Bauteile, insbesondere auf an dem oder den Verdampferrohren angeordnete Lamellen, Rippen oder dergleichen verzichtet wird.Thereafter, it is provided that the evaporator does not have any components and / or structuring which increase the surface of the evaporator. According to the invention, it is thus provided that an evaporator structure which is easy to produce and has a tube but no additional components and / or structurings, in particular of the evaporator tube, is provided. It has been found that a sufficient cooling capacity can be achieved even if it dispenses with the known from the prior art additional components, in particular arranged on the or the evaporator tubes fins, ribs or the like.

In einer denkbaren Ausgestaltung der Erfindung ist somit vorgesehen, dass das Verdampfermodul beispielsweise eines Gefrierbereiches die Bauteile Rohr und mindestens einen Ventilator aufweist, wobei der eigentliche Verdampfer keine weiteren, z. B. angeschweißten Oberflächen vergrößernden Bauteile, wie beispielsweise Lamellen, Rippen oder dergleichen aufweist.In a conceivable embodiment of the invention is thus provided that the evaporator module, for example, a freezer compartment, the components tube and at least one fan, wherein the actual evaporator no further, z. B. welded surfaces enlarging components such as fins, ribs or the like.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Verdampfer des erfindungsgemäßen Verdampfermoduls um einen No-Frost-Verdampfer bzw. bei dem erfindungsgemäßen Verdampfermodul um ein No-Frost-Verdampfermodul; üblicherweise ist dieser/dieses mit einer Abtauheizung (elektrisch oder mit Heißgas) ausgeführt.In a preferred embodiment of the invention, the evaporator of the evaporator module according to the invention is a no-frost evaporator or, in the case of the evaporator module according to the invention, a no-frost evaporator module; Usually this / this is executed with a defrost heater (electric or hot gas).

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verdampfermodul für ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Verdampfer, der zumindest ein Verdampferrohr aufweist, das im Betrieb des Verdampfers von Kältemittel durchströmt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Verdampfer als Spiralverdampfer mit zumindest einem wenigstens abschnittsweise spiralförmig gewickelten Verdampferrohr ausgebildet ist und/oder dass das Verdampferrohr als Wellrohr ausgebildet ist. Es hat sich gezeigt, dass ein derart ausgeführter Verdampfer anstelle eines bekannten Lamellenverdampfers ebenfalls eine gute Kühlleistung aufweist.The present invention further relates to an evaporator module for a refrigerator and / or freezer with at least one evaporator having at least one evaporator tube, which is flowed through during operation of the evaporator of refrigerant. According to the invention it is provided that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one at least partially spirally wound evaporator tube and / or that the evaporator tube is formed as a corrugated tube. It has been shown that a so executed evaporator instead of a known finned evaporator also has a good cooling performance.

Das Verdampfermodul kann nur einen einzigen Spiralverdampfer oder auch mehrere Spiralverdampfer oder einen oder mehrere Spiralverdampfer und zusätzlich einen oder mehrere andere Verdampfer aufweisen. Die Spiralverdampfer bzw. sonstigen Verdampfer des Verdampfermoduls können beispielsweise nebeneinander und/oder in Strömungsrichtung der Luft hintereinander angeordnet sein können. Sie können relativ zur Luftströmungsrichtung alle eine identische Orientierung oder auch eine oder mehrere unterschiedliche Orientierungen aufweisen.The evaporator module may have only a single spiral evaporator or a plurality of spiral evaporators or one or more spiral evaporators and additionally one or more other evaporators. The spiral evaporator or other evaporator of the evaporator module, for example, can be arranged side by side and / or in the flow direction of the air one behind the other. They may all have an identical orientation or also one or more different orientations relative to the air flow direction.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verdampfermodul gemäß Anspruch 2 wenigstens einen Ventilator aufweist, der derart angeordnet ist, dass der Ventilator im Betrieb Luft über und/oder durch den Verdampfer führt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the evaporator module according to claim 2 has at least one fan, which is arranged such that the fan during operation leads air over and / or through the evaporator.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Verdampferrohr keine die Oberfläche des Verdampfers vergrößernden Bauteile aufweist. Von der Erfindung ist in diesem Fall jedoch auch der Fall umfasst, dass ein oder mehrere die Oberfläche des Verdampfers vergrößernde Bauteile, wie beispielsweise Lamellen, Rippen oder dergleichen vorgesehen sind. Diese können lösbar mit dem oder den Verdampferrohren in Verbindung stehen oder auch mit diesen fest verbunden, beispielsweise verschweißt sein.Furthermore, it can be provided that the evaporator tube does not have any components which enlarge the surface of the evaporator. However, the invention in this case also includes the case that one or more of the surface of the evaporator magnifying components, such as fins, ribs or the like are provided. These can be detachably connected to the evaporator tube (s) or even firmly connected to it, for example welded.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verdampfer keine die Oberfläche des Verdampfers vergrößernde Lamellen aufweist und/oder dass der Verdampfer keine die Oberfläche des Verdampfers vergrößernden, mit dem Verdampferrohr fest verbundene, insbesondere verschweißte Bauteile aufweist.In a further embodiment of the invention it is provided that the evaporator does not have the surface of the evaporator magnifying fins and / or that the evaporator no Surface of the evaporator magnifying, with the evaporator tube firmly connected, in particular welded components.

Wie oben ausgeführt, ergibt sich durch eine solche Ausgestaltung des Verdampfers eine besonders einfache und einfach zu fertigende Verdampferstruktur.As stated above, such a design of the evaporator results in a particularly simple and easy-to-manufacture evaporator structure.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Verdampferrohr um ein Metallrohr, insbesondere um ein Aluminiumrohr oder um ein Kupferrohr oder um ein Kunststoffrohr oder um ein Rohr aus einem Verbundmaterial handelt. Denkbar ist beispielsweise, eine Kombination aus Kunststoff und Metall, wie z. B. die Materialkombination PA/Aluminium/PET oder dergleichen.In a further embodiment of the invention, it is provided that the evaporator tube is a metal tube, in particular an aluminum tube or a copper tube or a plastic tube or a tube of a composite material. It is conceivable, for example, a combination of plastic and metal, such. As the material combination PA / aluminum / PET or the like.

Wie oben ausgeführt, besteht eine exemplarische Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darin, dass der Verdampfer als Spiralverdampfer mit zumindest einem wenigstens abschnittsweise spiralförmig gewickelten Verdampferrohr ausgebildet ist und dass der Innendruchmesser und/oder der Außenmesser der Windungen des Spiralverdampfers identisch oder unterschiedlich ist.As stated above, an exemplary embodiment of the present invention is that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one at least partially spirally wound evaporator tube and that the inner diameter and / or the outer diameter of the turns of the spiral evaporator is identical or different.

Unter dem Begriff „Spiralverdampfer” ist beispielsweise eine Struktur zu verstehen, die in der Draufsicht in Form einer Spirale ausgeführt ist sowie beispielsweise eine gewickelte bzw. „gewindeartige” Struktur, wie sie beispielsweise von einer Schraubenfeder bekannt ist.By the term "spiral evaporator" is meant, for example, a structure which is designed in plan view in the form of a spiral and, for example, a wound or "thread-like" structure, as it is known for example from a helical spring.

Denkbar ist es somit, den Verdampfer ähnlich einer Schraubenfeder auszuführen. Die Windungen des Spiralverdampfers liegen somit in Längsrichtung des Verdampfers übereinander, wobei vorgesehen sein kann, dass sich zwischen den einzelnen benachbarten Windungen ein Abstand befindet oder diese unmittelbar aufeinanderliegen. Vorzugsweise sind die Windungen voneinander beabstandet, so dass sich ein verbesserter Wärmeübergang ergibt.It is thus conceivable to carry out the evaporator similar to a coil spring. The turns of the spiral evaporator are thus one above the other in the longitudinal direction of the evaporator, wherein it can be provided that there is a distance between the individual adjacent turns or these lie directly on each other. Preferably, the windings are spaced apart, resulting in improved heat transfer.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Spiralverdampfer in Form einer archimedischen Spirale ausgebildet ist, wobei der Abstand der Windungen voneinander identisch ist, wie dies bei einer archimedischen Spirale der Fall ist, die von der Erfindung ebenfalls mitumfasst ist, oder wobei der Abstand der Windungen voneinander unterschiedlich ausgeführt ist.Furthermore, it can be provided that the spiral evaporator is designed in the form of an Archimedean spiral, wherein the distance of the turns from each other is identical, as is the case with an Archimedean spiral, which is also included in the invention, or wherein the distance of the turns executed differently from each other.

Im Falle der Ausbildung des Verdampfers in Form einer archimedischen Spirale kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Verdampfer planar ausgeführt ist, d. h. in einer Ebene liegt oder dass die einzelnen Windungsbestandteile der Spirale beispielsweise übereinander stehen, d. h. in zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind. In diesem Fall ergibt sich kein planarer Verdampfer, sondern eine dreidimensionale, beispielsweise kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildete Struktur. Die genannten Ebenen können zueinander parallel verlaufen oder auch im Winkel zueinander verlaufen.In the case of the formation of the evaporator in the form of an Archimedean spiral can further be provided that the evaporator is designed planar, d. H. lying in a plane or that the individual winding components of the spiral are, for example, one above the other, d. H. are arranged in mutually offset planes. In this case, there is no planar evaporator, but a three-dimensional, for example, conical or frusto-conical structure formed. The said planes can run parallel to each other or at an angle to each other.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verdampfer als Spiralverdampfer mit zumindest einem wenigstens abschnittsweise spiralförmig gewickelten Verdampferrohr ausgebildet ist, wobei der Ventilator relativ zu dem Spiralverdampfer derart angeordnet ist, dass die Strömungsrichtung der durch den Ventilator geförderten Luft in Richtung der Längsachse des Spiralverdampfers oder in einem Winkel zur Längsachse des Spiralverdampfers verläuft. Bei der Ausführung als Spiralverdampfer kann die Luftführung somit von vorne nach hinten oder von hinten nach vorne durch das Verdampfermodul erfolgen, d. h. also in Längsrichtung des Spiralverdampfers.In a further embodiment of the invention, it is provided that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one spirally wound at least partially evaporator tube, wherein the fan is arranged relative to the spiral evaporator such that the flow direction of the air conveyed by the fan in the direction of the longitudinal axis of the spiral evaporator or at an angle to the longitudinal axis of the spiral evaporator. When run as a spiral evaporator, the air flow can thus be done from front to back or from back to front through the evaporator module, d. H. ie in the longitudinal direction of the spiral evaporator.

Auch können eine oder mehrere Spiralverdampfer oder der ganze Block aus mehreren Spiralverdampfern gedreht werden, so dass z. B. bei einer Drehung um 45° oder auch um einen anderen Winkelbetrag die Weglänge des Luftstroms im Verdampfermodul verlängert wird.Also, one or more spiral evaporator or the whole block of several spiral evaporators can be rotated so that z. B. at a rotation of 45 ° or by another angle amount, the path length of the air flow in the evaporator module is extended.

Die Spiralverdampfer können im Verdampfermodul liegend oder auch stehend oder auch in einem Winkel zur Horizontalen bzw. zum Boden des Verdampfermoduls ausgeführt sein.The spiral evaporator can be designed lying in the evaporator module or even standing or at an angle to the horizontal or to the bottom of the evaporator module.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Verdampfer aus mehreren Spiralverdampfern aufgebaut ist, die jeweils mit zumindest einem wenigstens abschnittsweise spiralförmig gewickelten Verdampferrohr ausgebildet sind. Wie oben ausgeführt, ist es denkbar, die mehreren Spiralverdampfer so anzuordnen, dass sie nebeneinander liegen, so dass sie parallel von Luft durchströmt werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Anordnung der Spiralverdampfer hintereinander denkbar, so dass ein Spiralverdampfer nach dem anderen Spiralverdampfer von Luft durchströmt wird.Furthermore, it can be provided that the evaporator is constructed of a plurality of spiral evaporators, which are each formed with at least one at least partially spirally wound evaporator tube. As stated above, it is conceivable to arrange the plurality of volute evaporators so that they are adjacent to each other, so that they are traversed by air in parallel. Alternatively or additionally, an arrangement of the spiral evaporator in succession is conceivable, so that a spiral evaporator flows through the other spiral evaporator of air.

Selbstverständlich ist auch eine Kombination dieser beiden Varianten von der Erfindung mit umfasst.Of course, a combination of these two variants of the invention is included.

Denkbar ist es auch, beispielsweise zwei archimedische Spiralen zu verwenden, die jeweils nicht planar ausgeführt sind und deren Spitzen zueinander gewandt sind.It is also conceivable, for example, to use two Archimedean spirals, each of which is not planar and whose apices are facing each other.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass die Windungen des Spiralverdampfers in einer Ebene liegen oder in zueinander versetzten Ebenen, vorzugsweise in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind.In a further embodiment of the present invention is further provided that the turns of the spiral evaporator lie in a plane or are arranged in mutually offset planes, preferably in mutually parallel planes.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Verdampfermodul wenigstens eine Heizeinrichtung aufweist, mittels derer das Verdampfermodul oder wenigstens ein Teilbereich des Verdampfermoduls, insbesondere das Verdampferrohr oder ein Teilabschnitt des Verdampferrohres bzw. der Verdampfer beheizbar ist. Furthermore, it can be provided that the evaporator module has at least one heating device, by means of which the evaporator module or at least a portion of the evaporator module, in particular the evaporator tube or a portion of the evaporator tube or the evaporator can be heated.

Wie oben ausgeführt, kann das Verdampferrohr ähnlich wie bei einem bereits bekannten Lamellenverdampfer mäanderförmig ausgeführt sein. Das Verdampferrohr kann in einer oder mehreren Lagen, beispielsweise in zwei Ebenen, die beispielsweise parallel zueinander verlaufen, angeordnet sein. Denkbar ist es auch in diesem Fall auf die Oberfläche des Verdampfers vergrößernde Bauteile, wie Lamellen oder Rippen zu verzichten.As stated above, the evaporator tube can be made meander-like, similar to an already known fin evaporator. The evaporator tube may be arranged in one or more layers, for example in two planes which run, for example, parallel to one another. It is conceivable to dispense in this case on the surface of the evaporator magnifying components such as fins or ribs.

Zur zielgerichteten Abfuhr von Tauwasser kann wenigstens ein Vorsprung an dem Verdampfer, insbesondere an dem Verdampferrohr angeordnet sein.For targeted removal of condensation, at least one projection may be arranged on the evaporator, in particular on the evaporator tube.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberfläche des Verdampferrohres wenigstens teilweise derart strukturiert ist, dass sich durch die Strukturierung die Wärmeübertragungsfähigkeit des Verdampferrohres erhöht. Wir nehmen insoweit Bezug auf die deutsche Patentanmeldung DE 10 2008 023 344 A1 , auf die vollumfänglich Bezug genommen wird. Das Rohr kann somit beispielsweise Dellen, Vorsprünge, „Dimples” aufweisen, die für einen effektiveren Wärmeübergang sorgen.In a further embodiment of the invention it is provided that the surface of the evaporator tube is at least partially structured such that increases by the structuring of the heat transfer capability of the evaporator tube. In this respect, we refer to the German patent application DE 10 2008 023 344 A1 , to which reference is made in full. The tube may thus have, for example, dents, protrusions, "dimples", which provide for a more effective heat transfer.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Verdampfer eines Verdampfermoduls, wobei der Verdampfer eine oder mehrere der oben genannten Eigenschaften aufweisen kann.The present invention further relates to an evaporator of an evaporator module, wherein the evaporator may have one or more of the above-mentioned properties.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Kühl- und/oder Gefriergerät, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gerät wenigstens ein Verdampfermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 oder einen Verdampfer gemäß Anspruch 15 aufweist.The present invention further relates to a refrigerator and / or freezer, which is characterized in that the device comprises at least one evaporator module according to one of claims 1 to 14 or an evaporator according to claim 15.

Vorzugsweise handelt es sich um ein No-Frost-Verdampfermodul bzw. um einen No-Frost-Verdampfer, das bzw. der in einem Gefrierteil, Kühlteil oder auch in einem sonstigen Kompartiment, wie z. B. einem Kaltlagerfach eines Kühl- und/oder Gefriergerätes angeordnet ist bzw. diese Kompartimente mit Kaltluft versorgt.Preferably, it is a no-frost evaporator module or a no-frost evaporator, the or in a freezer compartment, refrigerator compartment or in any other compartment, such as. B. a cold storage compartment of a refrigerator and / or freezer is arranged or supplies these compartments with cold air.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1: eine perspektivische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Verdampfermodul mit vier nebeneinander angeordneten Spiralverdampfern, 1 FIG. 2: a perspective top view of the evaporator module according to the invention with four spiral evaporators arranged side by side, FIG.

2: eine schematische Darstellung unterschiedlicher Anströmungsrichtungen eines Spiralverdampfers, 2 : a schematic representation of different directions of flow of a spiral evaporator,

3: eine schematische Darstellung der Luftströmung über einen als archimedische Spirale ausgeführten Verdampfer, 3 FIG. 2: a schematic representation of the air flow over an evaporator designed as an Archimedean spiral, FIG.

4: eine seitliche Darstellung eines als archimedische Spirale ausgeführten, nicht planaren Verdampfers und eine Anordnung aus zwei derartigen zueinander gerichteten Verdampfern, 4 FIG. 4: a side view of a non-planar evaporator designed as an Archimedean spiral and an arrangement of two such evaporators facing each other, FIG.

5: eine schematische Darstellung des Luftstromes über einen mit einem mäanderförmig ausgebildeten Rohr ausgeführten Verdampfer, 5 FIG. 2: a schematic representation of the air flow over an evaporator designed with a meander-shaped tube, FIG.

6: eine schematische Darstellung des Verdampferrohres mit einer Abtauheizung sowie mit einer Abtropfnase zum zielgerichteten Abführen von Tauwasser, 6 : a schematic representation of the evaporator tube with a defrost heater and with a drip nose for the targeted removal of condensate,

7: eine perspektivische Teilansicht eines als Wellrohr ausgeführten Verdampferrohres und 7 FIG. 2: a perspective partial view of an evaporator tube designed as a corrugated tube and FIG

8: eine Seitenansicht eines als archimedische Spirale ausgeführten, nicht planaren Verdampfers, dessen Spitzenbereich als Tauwasserablauf dient. 8th : A side view of an executed as Archimedean spiral, non-planar evaporator, the top area serves as a condensation water drain.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Verdampfermodul gekennzeichnet, das sich im Deckenbereich eins Kühl- und/oder Gefrierkompartimentes eines Kühl- und/oder Gefriergerätes befindet.In 1 is with the reference numeral 10 an evaporator module, which is located in the ceiling area of a refrigerator and / or freezer compartment of a refrigerator and / or freezer.

In dem Verdampfermodul 10 befindet sich ein Ventilator 20, der Luft durch das Verdampfermodul hindurch saugt und die abgekühlte Luft an den Kühl- und/oder Gefrierraum abgibt.In the evaporator module 10 there is a fan 20 which sucks air through the evaporator module and delivers the cooled air to the refrigerator and / or freezer compartment.

Stromaufwärts des Ventilators 20 befinden sich vier nebeneinander angeordnete Spiralverdampfer 30, von denen wenigstens zwei bzw. mehrere oder alle in dem Kältemittelkreislauf derart verschaltet sein können, dass sie parallel von Kältemittel beaufschlagt werden oder sukzessive von Kältemittel durchströmt werden.Upstream of the fan 20 There are four spiral evaporators arranged side by side 30 of which at least two or more or all can be connected in the refrigerant circuit such that they are acted upon in parallel by refrigerant or are successively flowed through by refrigerant.

Eine solche Ausgestaltung des Verdampfers gilt selbstverständlich auch für andere Ausführungsformen von Verdampfern gemäß der vorliegenden Erfindung.Such an embodiment of the evaporator of course also applies to other embodiments of evaporators according to the present invention.

Wie dies aus 1 entnommen werden kann, sind die Spiralverdampfer 30 als schraubenfederähnlich ausgeführte gewickelte Verdampferrohre ausgeführt, die keine die Oberfläche vergrößernde Bauteile, wie beispielsweise Lamellen oder andere lösbar oder fest mit den Verdampferrohren in Verbindung stehende, die Oberfläche vergrößernde Elemente aufweisen.Like this 1 can be taken, are the spiral evaporator 30 coil wound spring-like wound evaporator tubes executed, which have no surface-enlarging components, such as lamellae or other releasably or fixedly connected to the evaporator tubes, the surface-enlarging elements.

Die Verdampferrohre bestehen beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer oder sind als Kunststoffrohr ausgeführt.The evaporator tubes consist for example of aluminum or copper or are designed as plastic pipe.

Die Anzahl der Spiralen ist variabel. Dies gilt für die Rohrlänge entsprechend. Insofern stellt die Anordnung gemäß 1 sowohl hinsichtlich der Anzahl des Spiralverdampfers 30 als auch hinsichtlich deren Orientierung relativ zum Verdampfermodul und relativ zur Luftströmungsrichtung, die gemäß 1 aus Sicht des Betrachters von vorne nach hinten erfolgt, nur ein nicht beschränkendes Beispiel dar.The number of spirals is variable. This applies to the pipe length accordingly. In this respect, the arrangement according to 1 both in terms of the number of spiral evaporator 30 as well as with respect to their orientation relative to the evaporator module and relative to the air flow direction, according to 1 from the viewer's point of view from the front to the back, just one non-limiting example.

Bei der Ausführung als Spiralverdampfer 30 ist es denkbar, den Spiralverdampfer relativ zum Ventilator 20 so anzuordnen, dass die Luftführung von vorne nach hinten oder von hinten nach vorne erfolgt, jedenfalls in Längsrichtung bzw. parallel zur Längsachse des Spiraldampfers. Dies ist in 2, linke Darstellung durch den Pfeil angedeutet.In the version as a spiral evaporator 30 it is conceivable, the spiral evaporator relative to the fan 20 to arrange so that the air flow from front to back or from back to front, at least in the longitudinal direction or parallel to the longitudinal axis of the spiral steamer. This is in 2 , left illustration indicated by the arrow.

Ebenfalls ist es denkbar, den Spiralverdampfer 30 so anzuordnen, dass seine Längsachse nicht parallel zur Luftströmung liegt, sondern in einem Winkel dazu verläuft. 2, rechte Darstellung, zeigt eine Anordnung, bei der der Spiralverdampfer 30 in einem 45°-Winkel relativ zu der durch den Ventilator hervorgerufenen Luftströmungsrichtung verläuft. Auf diese Weise verlängert sich die Weglänge des Luftstroms im Verdampfermodul.It is also conceivable, the spiral evaporator 30 to arrange so that its longitudinal axis is not parallel to the air flow, but at an angle to it. 2 , right-hand illustration, shows an arrangement in which the spiral evaporator 30 at a 45 ° angle relative to the fan caused by the air flow direction. In this way, the path length of the air flow in the evaporator module is extended.

Denkbar ist es auch, nicht nur einen einzelnen Spiralverdampfer 30, sondern den gesamten Spiralblock bestehend aus mehreren Verdampfern 30 zu drehen.It is also conceivable, not just a single spiral evaporator 30 but the entire spiral block consisting of several evaporators 30 to turn.

Auch ist es denkbar, die Verdampfer unterschiedlich anzuordnen, beispielsweise einen Verdampfer oder mehrere Verdampfer so anzuordnen, dass deren Längsachse in Luftströmungsrichtung liegt und einen oder mehrere Verdampfer derart, dass zwischen der Längsachse des Verdampfers und der Richtung der Luftströmung ein Winkel besteht.It is also conceivable to arrange the evaporators differently, for example to arrange an evaporator or a plurality of evaporators so that their longitudinal axis is in the air flow direction and one or more evaporators such that there is an angle between the longitudinal axis of the evaporator and the direction of the air flow.

Der Spiralverdampfer muss nicht zwingend in Form einer Schraubenfeder ausgeführt sein.The spiral evaporator does not necessarily have to be designed in the form of a helical spring.

Denkbar ist beispielsweise auch die Ausführung des Verdampfers 33 als eine oder mehrere archimedische Spiralen, wie sie beispielsweise in 3 dargestellt ist.It is also conceivable, for example, the execution of the evaporator 33 as one or more Archimedean spirals, such as those in 3 is shown.

Dabei ist es denkbar, dass der Abstand in Papierebene der dargestellten, jeweils benachbarten Windungen der archimedischen Spirale identisch ist. Sofern dies für einen besseren Wärmeübergang erforderlich oder nützlich ist, kann auch vorgesehen sein, den Abstand unterschiedlich auszuführen.It is conceivable that the distance in paper plane of the illustrated, respectively adjacent turns of the Archimedean spiral is identical. If this is necessary or useful for a better heat transfer, it may also be provided to carry out the spacing differently.

Wie dies aus 4 hervorgeht, muss der als archimedische Spirale ausgeführte Verdampfer 35 nicht eben ausgeführt sein, d. h. die Windungen müssen nicht in einer Ebene liegen.Like this 4 As a result, the evaporator designed as an Archimedean spiral must be 35 not be executed flat, ie the turns do not have to lie in one plane.

4, linke Darstellung zeigt eine archimedische Spirale eines Verdampfers 35, bei der mehrere Spiralwindungen übereinander bzw. nebeneinander liegen, d. h. also eine nicht planare Ausgestaltung des Verdampfers 35. 4 , left picture shows an Archimedean spiral of an evaporator 35 in which a plurality of spiral windings lie above one another or next to one another, ie, a non-planar configuration of the evaporator 35 ,

4, rechte Abbildung zeigt die Anordnung zweier Spiralverdampfer, die jeweils als archimedische Spirale ausgeführt sind. Beide Verdampfer 35, 35' sind nicht planar ausgeführt und so relativ zueinander angeordnet, dass ihre verjüngten Bereiche aufeinander zugerichtet sind. Dies ist selbstverständlich nur ein Beispiel, das die Erfindung nicht beschränkt. 4 , right figure shows the arrangement of two spiral evaporators, each designed as an Archimedean spiral. Both evaporators 35 . 35 ' are not planar and arranged relative to each other, that their tapered portions are directed towards each other. This is of course only an example that does not limit the invention.

Die Erfindung ist nicht auf einen Spiralverdampfer beschränkt. Auch ist es denkbar, ein Rohr als Verdampferrohr einzusetzen, das identisch oder ähnlich zu einem Verdampferrohr eines herkömmlichen Lamellenverdampfers ausgeführt sein kann, jedoch ohne zusätzliche, die Oberfläche vergrößernden Bauteile, insbesondere ohne Lamellen.The invention is not limited to a spiral evaporator. It is also conceivable to use a tube as an evaporator tube, which may be identical or similar to an evaporator tube of a conventional finned evaporator, but without additional, surface-enlarging components, in particular without lamellae.

Eine solche Ausgestaltung eines Verdampfers 37 ist aus 5 ersichtlich, wobei hier mit dem Pfeil der Luftstrom gekennzeichnet ist. Diese Luftströmungsrichtung ist auch nur ein Beispiel, das die Erfindung nicht beschränkt. Der Verdampfer 37 besteht aus einem Verdampferrohr, bei dem das Rohr in einer ersten Ebene mäanderförmig ausgebildet ist und dann ein- oder mehrteilig einen Abschnitt übergeht, der in einer zu der ersten Ebene versetzt angeordneten zweiten Ebene verläuft. Auch in dieser zweiten Ebene kann das Rohr mäanderförmig ausgebildet sein.Such a design of an evaporator 37 is out 5 can be seen, in which case the arrow indicates the air flow. This air flow direction is also only an example that does not limit the invention. The evaporator 37 consists of an evaporator tube, in which the tube is meandering in a first plane and then one or more parts passes over a section which extends in a second plane arranged offset to the first plane. Also in this second level, the tube may be formed meandering.

Um während des Abtauens des Eises das anfallende Wasser geordnet abführen zu können, kann eine Abtropfnase vorgesehen sein, die in 6 mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet ist. Mit dem Bezugszeichen 12 ist das Verdampferrohr eines Verdampfers, beispielsweise des Verdampfers gemäß 2 oder gemäß 5 gekennzeichnet und mit dem Bezugszeichen 50 in einer exemplarischen Position eine elektrische Abtauheizung. Durch die genannte Abtropfnase kann erreichte werden, dass das Tauwasser zum niedrigsten Punkt geführt wird und dort zielgerichtet abgeführt werden kann.In order to dissipate the accumulated water ordered during the defrosting of the ice, a drip can be provided, which in 6 with the reference number 40 is marked. With the reference number 12 is the evaporator tube of an evaporator, for example, the evaporator according to 2 or according to 5 marked and with the reference numeral 50 in an exemplary position, an electric defrost heater. Through the said drip nose can be achieved that the condensate is led to the lowest point and there can be targeted discharged.

Die vorliegende Erfindung umfasst des Weiteren eine Ausgestaltung des Verdampferrohres, wobei das Verdampferrohr als Wellrohr 14 ausgeführt sein kann, wie dies in 7 angedeutet ist. Dieses auf seiner Außenseite und/oder auf seiner Innenseite gewellt ausgeführte Rohr kann seinerseits gerade oder auch gewickelt ausgeführt sein. Die die Wellen bildenden Vorsprünge können wiederum spiralförmig ausgeführt sein oder senkrecht zur Längsachse des Rohres verlaufen.The present invention further includes an embodiment of the evaporator tube, wherein the evaporator tube as a corrugated tube 14 may be executed, as in 7 is indicated. This tube, which is corrugated on its outer side and / or on its inner side, can in turn be straight or wound. The projections forming the waves may in turn be helical or perpendicular to the longitudinal axis of the tube.

8 zeigt schließlich eine Ausführungsform eines Spiralverdampfers 39 in Form einer nicht planaren archimedischen Spirale. Bei einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist von Vorteil, dass nicht eigens eine Abtropfnase vorgesehen werden muss, wie dies bei der Ausführungsform gemäß 6 der Fall ist. Vielmehr kann bei der Ausgestaltung gemäß 8 der tiefste Punkt 39' der nicht planaren archimedischen Spirale gleichzeitig als Abtropfpunkt bzw. Abtropfnase genutzt werden, was bei der Abtropffunktion des Verdampfers zu der durch einen Pfeil angedeuteten Abfuhr von Wasser dient. 8th finally shows an embodiment of a spiral evaporator 39 in the form of a non-planar Archimedean spiral. In such an embodiment of the invention is advantageous that not specifically a drip nose must be provided, as in the embodiment according to 6 the case is. Rather, in the embodiment according to 8th the deepest point 39 ' the non-planar Archimedean spiral are used simultaneously as a dripping point or dripping nose, which serves in the drip function of the evaporator to the indicated by an arrow drainage of water.

Das Verdampfermodul muss nicht zwingenderweise in einer horizontalen Einbauposition eingesetzt werden. Ebenso wenig ist es zwingend erforderlich, dies im Deckenbereich eines gekühlten Innenraumes vorzusehen. Denkbar ist auch beispielsweise eine vertikale Einbauposition, eine schräge Einbauposition oder auch eine Einbauposition an anderer Stelle als im Deckenbereich eines Kühl- bzw. Gefrierraumes.The evaporator module does not necessarily have to be used in a horizontal installation position. Nor is it absolutely necessary to provide this in the ceiling area of a refrigerated interior. It is also conceivable, for example, a vertical mounting position, an inclined installation position or an installation position elsewhere than in the ceiling area of a refrigerator or freezer compartment.

Wie bereits oben ausgeführt, kann das Verdampferrohr und die unterschiedlichen Verdampferausführungen beispielsweise Dellen, Vorsprünge oder Dimples aufweisen, die für einen effektiveren Wärmeübergang sorgen. Von der Erfindung ist somit auch der Fall umfasst, dass das Rohr eine gewisse Oberflächenstrukturierung aufweist, wie beispielsweise Vorsprünge, Dellen oder dergleichen, die die Oberfläche des Rohres vergrößern und damit zu einem effizienteren Wärmeübergang beitragen.As already stated above, the evaporator tube and the different evaporator designs, for example, have dents, protrusions or dimples, which provide for a more effective heat transfer. The invention thus also includes the case that the tube has a certain surface structuring, such as projections, dents or the like, which increase the surface of the tube and thus contribute to a more efficient heat transfer.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008023344 A1 [0033]

Claims

Evaporator module for a refrigerator and / or freezer with at least one evaporator having at least one evaporator tube, which is flowed through during operation of the evaporator of refrigerant, and at least one fan which is arranged such that it is in operation over air and / or through the evaporator, characterized in that the evaporator does not have the surface of the evaporator magnifying components and / or structuring.

Evaporator module for a refrigerator and / or freezer with at least one evaporator having at least one evaporator tube, which is flowed through during operation of the evaporator of refrigerant, characterized in that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one at least partially spirally wound evaporator tube and / / or that the evaporator tube is formed as a corrugated tube.

Evaporator module according to claim 2, characterized in that the evaporator module has at least one fan, which is arranged such that the fan in operation carries air over and / or through the evaporator.

Evaporator module according to claim 2 or 3, characterized in that the evaporator tube does not have the surface of the evaporator magnifying components or that one or more the surface of the evaporator magnifying components are provided.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator does not have the surface of the evaporator magnifying fins and / or that the evaporator does not have the surface of the evaporator magnifying, firmly connected to the evaporator tube, in particular welded components.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that it is the evaporator tube to a metal tube, in particular an aluminum tube or a copper tube, or a plastic tube or a tube made of a composite material.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one at least partially spirally wound evaporator tube and that the inner diameter and / or the outer diameter of the turns of the spiral evaporator is identical or different or that the spiral evaporator in the form of an Archimedean Spiral is formed, wherein the spacing of the turns is identical or different from each other.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator is designed as a spiral evaporator with at least one at least partially spirally wound evaporator tube, wherein the fan is arranged relative to the spiral evaporator such that the flow direction of the conveyed through the fan air in the direction of the longitudinal axis of the spiral evaporator or at an angle to the longitudinal axis of the spiral evaporator.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator is constructed of a plurality of spiral evaporators, which are each formed with at least one at least partially spirally wound evaporator tube.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the turns of the spiral evaporator lie in a plane or are arranged in mutually offset planes and preferably in mutually parallel planes.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator module has at least one heating device by means of which the evaporator module or at least a portion of the evaporator module, in particular the evaporator and particularly preferably the evaporator tube is heatable.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator tube is formed meander-shaped.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that for the purposeful removal of condensation water at least one projection on the evaporator, in particular on the evaporator tube is arranged.

Evaporator module according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the evaporator tube is at least partially structured such that increases by the structuring of the heat transfer capability of the evaporator tube.

Evaporator of an evaporator module according to one of claims 1 to 14.

Refrigerator and / or freezer, characterized in that the device at least one Evaporator module according to one of claims 1 to 14 or an evaporator according to claim 15.