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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, aufweisend einen wärmeisolierten, einen Lagerraum für Kühlgut bildenden Innenbehälter, eine Kältevorrichtung mit einem zum Kühlen des Lagerraums dienenden Verdampfer, der ein Verdampferrohr aufweist und mindestens eine zum Abtauen des Verdampfers ausgebildete Abtauheizung.
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Derartige Kältegeräte sind zum Beispiel so genannte No-Frost-Kältegeräte, bei welchen der Innenraum mit gekühlter Umluft gekühlt wird. Die Luftfeuchtigkeit wird abgeleitet. Dadurch kann der Innenraum stets eisfrei bleiben, wobei Kühlgut nicht mehr bereifen kann. Ein Abtauen erfolgt automatisch mittels einer Abtauheizung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Abtauheizung für Kältegeräte zu schaffen.
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Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, aufweisend einen wärmeisolierten, einen Lagerraum für Kühlgut bildenden Innenbehälter, eine Kältevorrichtung mit einem zum Kühlen des Lagerraums dienenden Verdampfer, der ein Verdampferrohr aufweist und mindestens eine zum Abtauen des Verdampfers ausgebildete Abtauheizung, bei der die mindestens eine Abtauheizung an dem Verdampferrohr angebracht ist.
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Mit anderen Worten kann die Abtauheizung direkt oder unmittelbar auf dem Verdampferrohr angebracht sein. Dies schließt jedoch ein, dass zwischen Verdampferrohr und Abtauheizung eine dünne Isolationsschicht, insbesondere zum elektrischen Isolieren eines elektrischen Heizdrahtes der Abtauheizung zwischen dem Verdampferrohr und der Abtauheizung eingefügt sein kann. Da die Abtauheizung in einem geringen Abstand zum Verdampferrohr und nicht nur an einer Verdampferfinne der Abtauheizung Wärme leitend kontaktiert ist, kann die Abtauheizung mit geringen thermischen Verlusten auf das Verdampferrohr einwirken.
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Mit der Abtauheizung kann es möglich sein, dass eine Beachtung eines guten wärmeleitenden Kontaktes zwischen Abtauheizung und z.B. Verdampferfinnen bei Montage und Handling entfallen kann, da die Abtauheizung direkt auf dem Verdampferrohr aufgebracht sein kann. Eine Kompensation zum Ausgleich eines weniger guten Kontaktes durch eine erhöhte Heizleistung kann entfallen. Außerdem kann eine Heizdauer verkürzt werden.
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Die Anbringung der Abtauheizung direkt auf dem Verdampferrohr ergibt eine gleichmäßige Verteilung der Wärme zum Abtauen eines aufgebauten Frosts in den Verdampfer oder umliegende Rohre. Ein Aufbau von Eis und somit einer Blockade des Verdampfers kann nicht erfolgen.
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Eine weitere Fehlerquelle durch vereisende Befestigungsmittel, die zu Vereisungen führen kann, kann ebenfalls ausgeschlossen werden, da durch die direkte Anordnung der Abtauheizung auf dem Verdampferrohr die zusätzlichen Befestigungsmittel entfallen können und einen Abfluss von Abtauwasser nicht behindern können. So kann sich dort kein Abtauwasser ansammeln und Eisformationen bilden. Eine komplette Vereisung und Blockade der Verdampfereinheit kann so verhindert werden.
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Die Abtauheizung kann wenigstens eine Heizeinrichtung aufweisen, die eine Mantelwand des Verdampferrohrs umgibt. Dabei kann die Heizeinrichtung beispielsweise als elektrische Dickschichtheizung oder als elektrischer Heizdraht, insbesondere Widerstandsheizdraht ausgebildet sein. Die Heizeinrichtung kann direkt, insbesondere unmittelbar auf eine äußere Mantelwand bzw. eine äußere Oberfläche des Verdampferrohrs aufgebracht sein. Insoweit kann die Heizeinrichtung den Mantel des Verdampferrohrs vollumfänglich umgeben. Allenfalls zu Zwecken einer elektrischen Isolation der Heizeinrichtung, insbesondere der Dickschichtheizung bzw. dem Heizdraht von dem metallischen Verdampferrohr kann eine dünne, insbesondere Wärme leitende elektrische Isolationsschicht oder Isolationsfolie zwischengefügt sein.
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Die Abtauheizung kann wenigstens eine Heizeinrichtung aufweisen, die mit einer Oberfläche des Verdampferrohrs Wärme leitend verbunden ist. Die Heizeinrichtung kann insoweit das Verdampferrohr mantelartig umgeben. Die Heizeinrichtung kann jedoch auch parallel entlang des Verdampferrohrs geführt sein.
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Die Heizeinrichtung kann einen Heizdraht, insbesondere Widerstandsheizdraht aufweisen, der um das Verdampferrohr herumgewickelt ist. Dabei kann der Heizdraht, insbesondere der Widerstandsheizdraht unmittelbar auf dem Verdampferrohr bzw. auf eine das Verdampferrohr umgebende dünne elektrische Isolationsschicht aufgewickelt sein. Alternativ kann der Heizdraht, insbesondere Widerstandsheizdraht auf eine separate Hülse aufgewickelt sein, die auf das Verdampferrohr aufgeschoben bzw. aufgesteckt wird.
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Gemäß einer solchen Variante des erfindungsgemäßen Kältegerätes kann die Heizdrahtwicklung um das Verdampferrohr herumgewickelt sein. Dadurch können Verdampferrohr und Abtauheizung zusammen hergestellt werden, wobei spätere Zusammenbauarbeitszeiten reduziert werden können. Dabei kann in einer Variation die Heizdrahtwicklung auf das Verdampferrohr aufgeschoben sein. So kann eine individuelle Gestaltung und Anpassung an unterschiedliche Bauweisen gegeben sein.
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Die Abtauheizung kann eine zwischen der Oberfläche des Verdampferrohrs und dem Heizdrahtwickel, insbesondere Widerstandsheizdrahtwickel angeordnete Innenisolation aufweisen. Die Innenisolation kann insbesondere aus einem elektrisch isolierenden und/oder Wärme leitenden Material gebildet sein.
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Die Abtauheizung kann eine den Heizdrahtwickel, insbesondere Widerstandsheizdrahtwickel von außen einhüllende Schutzhülle aufweisen. Die Schutzhülle kann einen Mantel und/oder eine nach außen weisende Oberfläche aus Aluminium aufweisen.
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Die Abtauheizung kann eine zwischen dem Heizdrahtwickel, insbesondere Widerstandsheizdrahtwickel und der Schutzhülle angeordnete Außenisolation aufweisen. Die Außenisolation kann insbesondere aus einem elektrisch isolierenden und/oder Wärme leitenden Material gebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes kann die Abtauheizung eine Schutzhülle, eine erste und zweite elektrische Isolation und mindestens eine Heizeinrichtung umfassen und kann mit dieser geringen Teilezahl eine bedeutende verlustarme Einwirkung erzielen.
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Außerdem kann die erste elektrische Isolation zwischen der mindestens einen Heizeinrichtung und einer Innenseite der Schutzhülle angeordnet sein, und die zweite elektrische Isolation zwischen der mindestens einen Heizeinrichtung und dem Verdampferrohr angeordnet sein. Damit kann eine elektrische Sicherheit durch elektrische Isolation der Heizeinrichtung gegenüber anderen Bauteilen erreicht werden.
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Die Schutzhülle kann einen Mantel und/oder eine nach außen weisende Oberfläche aus Aluminium aufweisen.
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Die Innenisolation und/oder die Außenisolation kann aus einem elektrisch isolierenden und/oder Wärme leitenden Material gebildet werden.
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In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kältegerätes kann insoweit das Verdampferrohr einen Stützkörper für die Abtauheizung bilden. Somit kann ein zusätzlicher Stützkörper z.B. zur Aufnahme einer um ihn herum gewickelten Heizdrahtwicklung entfallen und die Teilezahl reduziert werden.
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Zusammenfassend und mitunter anders dargestellt kann sich somit durch die Erfindung unter Anderem ein Kältegerät ergeben, welches eine Verdampfereinheit mit einer Abtauheizung aufweist, die direkt auf das Verdampferrohr aufgebracht werden kann. Das hat zur Folge, dass die Abtauheizung genau im Zentrum des Verdampfers aufgebracht werden kann. Somit kann die Abtauheizung genau dort einwirken, wo sie am meisten gebraucht wird.
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Folgende Vorteile können erreicht werden:
- – Ein Wärmeeintrag in die mit Frost benetzten Verdampferfinnen kann durch Wärmeleitung aus dem erfindungsgemäßen Verdampferrohr erfolgen. Dadurch wird eine verbesserte Verteilung der Heizleistung im Verdampfer erreicht.
- – Durch die zentrale Lage der Abtauheizung kann sich die Zeit, bis die Wärme an alle kalten Stellen geleitet wird, verkürzen, und es kann sich ein gleichmäßiges Aufwärmen und somit eine Verringerung der Abtauzeit mit Energieeinsparung ergeben.
- – Ein verbesserter Kontakt zwischen Verdampferfinnen und Abtauheizung kann weniger Übergangsverluste aufweisen und somit eine effizientere Abtauung mit Energieeinsparungen bewirken.
- – Da die Abtauheizung nicht mehr von außen auf den Verdampfer aufgebracht werden muss, sondern mit den Kältemittel führenden Rohren im Verdampfer verteilt wird, können jegliche Bauformen, z.B. Quaderformen oder Würfelformen, realisiert werden.
- – Befestigungselemente, die eine Wasser- bzw. Eisbarriere darstellen und somit zur kompletten Vereisung des Verdampfers führen könnten, können vermieden werden.
- – Außen liegende Rohre, insbesondere Saugrohre oder Einspritzstellen, in welche durch den fehlenden Kontakt zu den Verdampferfinnen bisher nur wenig Heizleistung geleitet werden konnte, können ebenfalls direkt beheizt werden.
- – Ein Aufwand für Lagerhaltung, Handling und Montage der Abtauheizung sowie von Befestigungselementen kann reduziert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Perspektivdarstellung eines Haushaltskältegerätes mit einem Verdampferrohr; und
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2 eine schematische Perspektivansicht einer Abtauheizung.
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1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Kältegerätes in Form eines Haushaltskältegerätes 1 mit einem Verdampferrohr 7 einer nicht näher dargestellten Verdampfereinheit.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei übereinander angeordnete Innenbehälter 3 und 3’ mit jeweils einem Lagerraum auf. Der untere Innenbehälter 3 ist etwa dreimal so hoch wie der obere Innenbehälter 3’. Weiterhin umfasst das Haushaltskältegerät 1 zwei Türblätter 2 und 2’, von denen jedes zum Öffnen und Schließen jeweils eines Lagerraums eines Innenbehälters 3, 3’ vorgesehen und dazu schwenkbar bezüglich einer nicht dargestellten Öffnungsebene des Haushaltskältegerätes 1 bzw. des jeweiligen Innenbehälters gelagert ist. In 1 sind geöffnete Stellungen der Türblätter 2 und 2’ dargestellt.
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Der untere Innenbehälter 3 ist mit Seitenwänden 4a, 4b und 4c umgrenzt und bildet den zugehörigen Lagerraum. In ähnlicher Weise ist der obere Innenbehälter 3’ von Seitenwänden 4’a, 4’b und 4’c umgrenzt und bildet ebenfalls den zugehörigen Lagerraum.
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Die Lagerräume sind als Innenräume wärmeisoliert und werden mittels einer Kältevorrichtung 5 gekühlt. Die Kältevorrichtung 5 ist hier nur andeutungsweise gezeigt und steht mit einer nicht vollständig gezeigten Verdampfereinheit in Verbindung. Die Verdampfereinheit befindet sich an der Rückseite der hinteren Seitenwand 4c und weist ein hier gestrichelt gezeichnetes Verdampferrohr 7 auf. Das Verdampferrohr 7 ist hier schleifenförmig angeordnet.
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Mit der Kältevorrichtung 5 erzeugte Kaltluft wird mittels eines Gebläses durch eine Gebläseöffnung 6 in den jeweiligen Lagerraum eingeblasen und in einem Umluftverfahren an nicht gezeigter Stelle wieder abgesaugt. Die Gebläseöffnung 6 ist hier nur für den unteren Innenbehälter 3 gezeigt.
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Angesammelter Frost an der Verdampfereinheit wird in regelmäßigen Abständen abgetaut. Dazu ist die Verdampfereinheit mit einer Abtauheizung 10 versehen. Die Abtauheizung 10 ist an der Verdampfereinheit angebracht, was 2 in einer schematischen Perspektivansicht einer Abtauheizung 10 darstellt.
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In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Verdampferfinne 8 schematisch gezeigt, durch welche ein Abschnitt des Verdampferrohres 7 hindurchgeht.
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Das Verdampferrohr 7 ist mit der Abtauheizung 10 umgeben. Mit anderen Worten, die Abtauheizung 10 ist direkt auf dem Verdampferrohr 7 aufgebracht.
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Die Abtauheizung 10 ist zum Teil auseinander gezogen dargestellt und umfasst in der gezeigten Ausführung eine Schutzhülle 11, eine Außenisolation 12 und eine Innenisolation 12a und eine Heizeinrichtung 13 mit einem Heizdraht 13a.
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Die Schutzhülle 11 ist z.B. aus Aluminium hergestellt. Sie ist einerseits ein mechanischer Schutz der Heizeinrichtung 13 der Abtauheizung 10 und dient andererseits zur Befestigung an der Verdampferfinne 8 in einem Kontaktabschnitt 9.
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Der Kontaktabschnitt 9 stellt einen Wärme leitenden Übergang für eine Wärmeübertragung der eingeschalteten Abtauheizung 10 von der Schutzhülle 11 auf die Verdampferfinne 8 her. Weiterhin dient die Schutzhülle 11 bei eingeschalteter Abtauheizung 10 für eine Wärmeübertragung auf die Umgebung der Verdampferfinne 8 durch Wärmeabstrahlung und Konvektion. Bei ausgeschalteter Abtauheizung 10 und Betrieb der Verdampfereinheit dient der Kontaktabschnitt 9 zur Wärmeübertragung zwischen der Verdampferfinne 8 über die Schutzhülle 11, die Heizeinrichtung 13 mit der Außenisolation 12 und der Innenisolation 12a und dem Verdampferrohr 7.
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Innerhalb der Schutzhülle 11 ist direkt an deren innerer Wand die Außenisolation 12 angeordnet, welche die innere Wand der Schutzhülle 11 im Bereich der Heizeinrichtung 13 zur elektrischen Sicherheit vollständig von der Heizeinrichtung 13 elektrisch isoliert.
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Die Heizeinrichtung 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Heizdrahtwicklung auf einer Innenisolation 12a um das Verdampferrohr 7 herumgewickelt. Die Innenisolation 12a dient im Bereich der Heizeinrichtung 13 zur elektrischen Sicherheit zur elektrischen Isolierung des Verdampferrohres 7 von der Heizeinrichtung 13.
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Mit anderen Worten bildet die Außenisolation 12 eine Ummantelung der Heizeinrichtung 13, welches die Innenisolation 12a ummantelt, die wiederum das Verdampferrohr 7 zumindest teilweise ummantelt.
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Das Verdampferrohr 7 bildet auf diese Weise einen Stützkörper für die Abtauheizung 10. Die Heizeinrichtung 13 bzw. ein Heizdraht 13a der Heizeinrichtung 13 ist über eine Anschlussleitung, welche an geeigneter Stelle durch die Außenisolation 12 und die Schutzhülle 11 herausgeführt ist, mit elektrischer Energie beaufschlagbar, um eine direkte Heizung des Verdampferrohres 7 und somit der Verdampfereinheit zu Abtauzwecken zu bewirken.
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Das Verdampferrohr 7 kann vollständig auf seiner gesamten Länge mit einer Abtauheizung 10 versehen sein.
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Es ist auch denkbar, dass mehrere Abtauheizungen 10 auf bestimmten Abschnitten des Verdampferrohres 7 aufgebracht sind.
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Die Abtauheizung 10 kann direkt auf das Verdampferrohr 7 aufgewickelt sein oder als separate Teile auf das Verdampferrohr 7 aufschiebbar oder/und aufbringbar sein.
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Anstelle einer Heizdrahtwicklung als Heizeinrichtung 13 sind natürlich auch andere Ausführungen möglich, z.B. Heizfolien.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen das Verdampferrohr 7 und somit die Bauteile der Abtauheizung 10 kreisrunde Querschnitte auf.
