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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Rollbondplatine, insbesondere einer Rollbondplatine für einen Kältemittelverdampfer eines Kältegeräts.
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Zur Kühlung von Kühlgut in Kältegeräten können freihängende Kältemittelverdampfer eingesetzt werden, welche üblicherweise einen oder mehrere durch Kältemittel durchströmte Kältemittelkanäle aufweisen. Bei einem Rohrschlangen-Verdampfer sind die Kältemittelkanäle durch eine oder mehrere Rohrschlangen gebildet. Bei einem Platinen-Verdampfer hingegen sind die Kältemittelkanäle beispielsweise zwischen zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gebildet.
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Häufig werden als Kältemittelverdampfer-Platinen Rollbondplatinen eingesetzt. Die Rollbondplatinen entstehen durch ein Zusammenpressen von zwei Metallplatinen, welche jeweils aus Blechen geformt sein können. Dabei werden bestimmte Teile der Metallplatinen ausgespart oder mit einem Trennmittel derart behandelt, dass sie sich dort nicht verbinden können. Die Kältemittelkanäle werden anschließend durch ein Aufblasen der miteinander verbundenen Metallplatinen gebildet.
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Aufgrund der geringen Materialstärke von in der Regel bis zu 1,35 mm haben bekannte Rollbondplatinen jedoch oft keine ausreichend hohe Stabilität gegen ein Ver- oder Durchbiegen. Bei Kältemittelverdampfer-Platinen, welche frei hängend in einem Innenraum eines Kältegerätes angeordnet sind, ist diese Stabilität jedoch besonders wichtig.
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Die Stabilität einer Rollbondplatine kann durch sogenannte Tropfkanten erhöht werden. Diese verhindern, dass sich beim Lackieren der Rollbondplatine auf einer Klebeseite Lacktropfen bilden, welche die Ebenheit der Rollbondplatine und dadurch die Klebehaftung beeinträchtigen. Allerdings sind solche Tropfkanten bei im Innenraum des Kältegeräts angeordneten Rollbondplatinen für den Benutzer sichtbar und werden als störend empfunden.
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Eine weitere Ausgestaltung von Rollbondplatinen ist eine von dem Innenraum des Kältegeräts weg, nach hinten, ragende Abkantung. Diese Abkantung nimmt jedoch viel Raum nach hinten ein. An der Abkantung können sich insbesondere bei innen liegenden Kältemittelverdampfern zur benachbarten Behälterwand hin tropfen bilden. Diese Tropfen können gefrieren und zu einer Eisanhäufung führen. Ferner ist zur Herstellung einer solchen Abkantung ein spezielles Biegewerkzeug erforderlich.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kältegerät mit einem aus zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gebildeten Kältemittelverdampfer zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Kältegerät mit einem aus zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gebildeten Kältemittelverdampfer mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Ein Kernbereich der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen ist durch Biegekanten begrenzt, welche durch Umbiegen der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen in Richtung auf die zweite Seite gebildet sind. Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen bieten bei geringen Herstellkosten eine ausreichende Biegestabilität und nehmen einen geringen Bauraum ein.
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Der Kältemittelverdampfer aus zwei miteinander verbundenen Metallplatinen kann beispielsweise nach dem Rollbond-Verfahren oder nach dem Z-Bond-Verfahren hergestellt werden.
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Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen können in einem Innenraum des Kältegerätes derart angeordnet sein, dass die zweie Seite zu einer Wand, beispielsweise zur Rückwand, des Innenraums hin weist. Dadurch sind die Biegekanten einer Blickrichtung in Richtung des Innenraums hin abgewandt und für einen Benutzer des Kältegerätes, insbesondere bei einer geöffneten Kältegerätetür, unsichtbar. Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen umfassen bevorzugt zumindest zwei Biegekanten, welche gradlinig sein können.
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Das Kältegerät kann gemäß einer Ausführungsform ein Haushaltskältegerät sein. Unter Haushaltskältegerät wird insbesondere ein Kältegerät verstanden, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient, Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
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Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen bieten bei geringen Herstellkosten für die Biegekanten insgesamt eine gute Biegestabilität sowie Randfestigkeit. Die Stabilisierung mittels der Biegekanten ist dabei mit einem geringen Bauraum realisierbar. Die Optik der ersten Seite, die vorgesehen ist, als Sichtseite auf einen Betrachter zugewandt zu sein, ist dabei verbessert, da die Umbiegungen auf dieser Seite optisch nur geringfügig wahrnehmbar sind.
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Gemäß einer Ausführungsform bilden die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen eine Rollbondplatine.
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Gemäß einer Ausführungsform sind vier geradlinige Biegekanten, welche einen Kernbereich der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen begrenzen, durch Umbiegen der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen in Richtung auf die zweite Seite gebildet. Dabei kann ein kurzer Schenkel von etwa der doppelten Dicke der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen nach hinten umgeformt werden. Dadurch entsteht eine Rundung von der Sichtseite aus nach hinten, wodurch insgesamt eine noch höhere Randfestigkeit der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen erreicht wird.
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Gemäß einer Ausführungsform bildet zumindest eine der Biegekanten eine Tropfkante. Somit tragen die Biegekanten zur Stabilisierung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen bei und verhindern gleichzeitig eine Wasserakkumulation an der Tropfkante.
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Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige der Biegekanten in ihrer Längserstreckungsrichtung durch Biegekanten freie Bereiche, d. h. im Wesentlichen ebene, nicht umgebogene Bereiche voneinander beabstandet. Diese Bereiche sind bei beispielsweise rechteckförmigen miteinander verbundenen Metallplatinen bevorzugt in den Eckbereichen angeordnet. Die Biegekanten freien Bereiche ermöglichen die vereinfachte Anbringung von Befestigungselementen an der Platine, da sie dort dann eben ist. Beispielsweise können dort Bohrungen für eine Befestigung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen vorgesehen werden. Ferner trennen die Biegekanten freie Bereiche die einzelnen Biegekanten, was vorteilhaft im Hinblick auf den Biegeprozess ist, da die unterschiedlich ausgerichteten Biegeradien nicht direkt aufeinander treffen.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Materialstärke der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen beispielweise zwischen 0,8 und 1,5 mm. Dieser Dickenbereich ermöglicht einen guten Kompromiss aus zu realisierender Biegesteifigkeit der resultierenden Rollbondplatine und einem geringen Materialeinsatz, der wirtschaftliche Vorteile im Hinblick auf die Herstellkosten bedingt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform heben sich im Bereich der Biegekanten der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen beispielsweise mit einer Höhe von wenigstens dem 1,5-fachen bis 2,5-fachen der durchschnittlichen Materialstärke der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen vom Kernbereich der zweiten Seite ab. Hierdurch wird eine ausreichende Stabilisierung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen geschaffen, ohne dass sich im Bereich der Biegekanten Kondenswasser ansammeln kann, wie dies bei weiter auskragenden Biegekanten erfolgen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen im Bereich der Biegekanten um einen Biegewinkel α von 70 bis 110 Grad umgebogen. Dieser Biegewinkelbereich ermöglicht eine gute Stabilisierung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gegen ein Durchbiegen. Ein Winkel α von größer 90 Grad lässt die Biegekante optisch gering in Erscheinung treten. Ein Winkel α von weniger als 90 Grad bietet den Vorteil, dass Kondenswasser gut ablaufen und abtropfen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die Biegekanten beispielsweise einen Biegeradius r von 0,5 bis 5 mm auf. Dabei bewirkt ein geringer Biegeradius beispielsweise von 0,5 mm eine besonders große Stabilisierung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gegen ein Durchbiegen. Ein großer Biegeradius, beispielsweise von 5 mm ermöglicht eine größere Elastizität der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen gegen ein Knicken.
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Gemäß einer Ausführungsform geht der Biegeradius r in einen im Wesentlichen ebenen Biegekantenabschnitt über. Der ebene Biegekantenabschnitt stellt eine weitere Stabilisierung des Biegekantenabschnitts gegen ein Verbiegen dar. Die Biegesteifigkeit der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen wird dadurch weiter erhöht. Im Vergleich zu einer Rollbondplatine lediglich mit einem Biegekantenabschnitt als Radius ist die Ausführungsform mit einem zusätzlichen, ebenen Biegekantenabschnitt biegesteifer.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Seite beschichtet, insbesondere lackiert. Dadurch wir die erste Seite zusätzlich geschützt.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen in einem Innenraum des Kältegeräts derart, insbesondere wandnah, angeordnet, dass die erste Seite dem Innenraum zugewandt ist. Dadurch sind die Biegekanten der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen so ausgerichtet, dass sie von einem Benutzer des Innenraums kaum wahrgenommen werden, da die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen vom Innenraum weg gebogen sind. Ferner besteht für den Benutzer bei Berührung der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen keine Gefahr, beispielsweise durch Kontakt mit einem Grad an einer Kante der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen nahe einer ersten Wand des Kältegeräts angeordnet, die gegenüber einer verschließbaren Öffnung in einer zweiten Wand des Kältegeräts angeordnet ist. Die Öffnung ermöglicht einen Zugang zum Kühlraum. Dabei ist die gradfreie Sichtseite der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen der Öffnung zugewandt. Bevorzugt sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen im Wesentlichen parallel zur ersten Wand angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Temperatursituation zwischen den zwei miteinander verbundenen Metallplatinen und der ersten Wand, was einen Effizienten Einsatz der resultierenden Rollbondplatine ermöglicht. Durch den großen Abstand zur zweiten Wand des Innenraums des Kältegeräts kann der Innenraum weitgehend zur Kühlung von Gegenständen genutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen im Wesentlichen parallel zur der ersten Wand angeordnet. Dabei sind die Biegekanten beispielsweise der ersten Wand zugewandt, so dass sie für einen Benutzer des Kältegerätes unsichtbar sind.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine schematische Aufsicht auf eine Rollbondplatine gemäß einer Ausführungsform;
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2: eine Schnittdarstellung der Rollbondplatine entlang der Line A-B von 1; und
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3 eine schematische Schnittdarstellung eines Kältegeräts mit einer Rollbondplatine.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, sofern nichts Anderes angegeben ist.
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1 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Rollbondplatine 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Rollbondplatine 1 besteht aus zwei miteinander verbundenen Metallplatinen 2, deren ebener Kernbereich 7 sich in der Bildebene von 1 erstreckt. Die Rollbondplatine 1 ist im Wesentlichen rechteckig, weist jedoch gerundete Ecken auf. Seitlich wird die Rollbondplatine 1 beispielsweise an ihren vier geradlinigen Seiten von Biegekanten 3, 4, 5, 6 begrenzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Biegekanten 3, 4, 5, 6 in ihrer Längserstreckungsrichtung durch im Wesentlichen ebene, d. h. nicht umgebogene Bereiche 9 voneinander beabstandet. Dadurch werden schwierige Biegestellen im Bereich von ineinander laufenden Biegekanten vermieden. Ferner ist in diesen Bereichen das auf die Rollbondplatine 1 wirkende Biegemoment ohnehin kleiner als z. B. in der Kantenmitte, so dass ein Umbiegen hier weniger erforderlich ist. Der weitere Aufbau der Rollbondplatine wird im Folgenden anhand von 2 erläutert.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung der Rollbondplatine 1 entlang der Line A-B von 1. Eine in 1 dem Betrachter zugewandte erste Seite a der Rollbondplatine 1 ist in 2 nach links gerichtet, während die zweite Seite b nach rechts gerichtet ist. In 2 ist zu erkennen, dass die Biegekanten 3, 4, 5, 6 durch Umbiegen der zwei miteinander verbundenen Metallplatinen 2 in Richtung auf die zweite Seite b gebildet sind. Die Biegekanten 4 bzw. 6 verlaufen in 2 in die Bildebene hinein. Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen 2 weisen im Kernbereich eine Dicke d auf, die jedoch nicht zwingend über die Rollbondplatine 1 konstant sein muss. Bevorzugt ist die Dicke d geringer als 1,40 mm. Die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen 2 sind bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Biegeradius r, d. h. Innenradius, von 1 mm umgebogen, an den sich ein ebener Biegekantenabschnitt 8 anschließt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen ausgehend vom Kernbereich 7 bis zum Ebenen Biegekantenabschnitt 8 um einen Biegewinkel α von 90 Grad umgebogen. Insgesamt erstrecken sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Biegekanten 3, 4, 5, 6 mit einer Höhe h von 2 mm über die zweite Seite b hinaus. Die Biegekanten 3, 4, 5, 6 können natürlich auch unterschiedliche Biegeradien r und ebene Biegekantenabschnitte 8 aufweisen.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kältegeräts 10 mit einer Rollbondplatine 1. Der Kältegerät 10 weist einen Kältemittelverdampfer auf, der mit einer Rollbondplatine 1 versehen ist. Die Rollbondplatine 1 ist im Innenraum 12 des Kältegeräts 10 wandnah so angeordnet, dass die erste Seite a der Rollbondplatine 1 dem Innenraum 12 zugewandt ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine Öffnung 18 für einen Zugang zum Innenraum 12 durch einen Benutzer an einer zweiten Wand 16 des Kältegeräts 10 so gegenüber der Rollbondplatine 1 angeordnet, dass die erste Seite a der Rollbondplatine 1 auf die Öffnung 18 zugewandt ist. Die Rollbondplatine 1 ist somit zwischen der zweiten Wand 16 mit der Öffnung 18 und der gegenüberliegenden ersten Wand 14 des Kältegeräts 10 angeordnet. Der Abstand der Rollbondplatine 1 zur ersten Wand 14 ist wesentlich kleiner als zur zweiten Wand 16. Die Rollbondplatine 1 wird demnach so angeordnet, dass sie bevorzugt in der Nähe einer der Wände des Kältegeräts 10 angebracht ist. Dabei zeigt die erste Seite a der Rollbondplatine 1 zum Innenraum 12 des Kühlraums 10. Dadurch sind die Biegekanten 3, 4, 5, 6 der Rollbondplatine 1 so ausgerichtet, dass sie von einem Benutzer des Innenraums 12 kaum wahrgenommen werden, da die zwei miteinander verbundenen Metallplatinen 2 vom Innenraum 12 weg gebogen sind. Ferner besteht für den Benutzer bei Berührung der Rollbondplatine 1 keine Gefahr, beispielsweise durch Kontakt mit einem Grad an der Rollbondplatinenkante.
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Die Rollbondplatine 1 bietet bei geringen Herstellkosten für die Biegekanten 3, 4, 5, 6 eine gute Biegestabilität. Die Stabilisierung mittels der Biegekanten 3, 4, 5, 6 ist in einem geringen Bauraum realisierbar. Die Optik der ersten auf einen Betrachter zugewandten Seite wird auch nicht durch sichtbare Biegekanten gestört.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rollbondplatine
- 2
- zwei miteinander verbundene Metallplatinen
- 3, 4, 5, 6
- Biegekanten
- 7
- Kernbereich
- 8
- ebener Biegekantenabschnitt
- 9
- Biegekanten freier Bereich
- 10
- Kältegerät
- 12
- Innenraum des Kältegeräts
- 14
- erste Wand des Kältegeräts
- 16
- zweite Wand des Kältegeräts
- 18
- Öffnung
- a
- erste Seite
- b
- zweite Seite
- d
- Materialstärke des Metallblechs
- h
- Höhe
- r
- Biegeradius
- α
- Biegewinkel
- A
- Schnittlinienpfeil
- B
- Schnittlinienpfeil
