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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Eisbereiter für ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, vom Typ mit wenigstens einem Kühlfinger, der in einen Wasserbehälter eintaucht, um das Wasser an der Oberfläche des Kühlfingers gefrieren zu lassen.
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Eisbereiter dieses Typs, wie zum Beispiel aus
DE-OS 1 551 352 bekannt, weisen im Allgemeinen eine Rohrleitung für ein Kühlfluid auf, die sich durch den in das Wasser eintauchenden Kühlfinger erstreckt, um diesen effizient zu kühlen. Um einen automatischen Betrieb des Eisbereiters zu ermöglichen, müssen die Kühlfinger aus dem Wasserbehälter heraus in eine Stellung bewegbar sein, in der sich das an den Kühlfingern gebildete Eis von den Kühlfingern lösen und in einen Auffangbehälter fallen kann. Dementsprechend beweglich müssen auch Zu- und Abführleitungen für das Kühlfluid sein. Eine solche Beweglichkeit ohne Leckgefahr über lange Zeit zu gewährleisten, erfordert einen erheblichen konstruktiven Aufwand und macht derartige Eisbereiter kostspielig.
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Wenn ein derartiger Eisbereiter in einem Kältegerät wie etwa einem Kühl- oder Gefrierschrank eingesetzt werden soll, ist es an sich zweckmäßig, das ohnehin in dem Kältegerät zirkulierende Kältemittel auch als Kühlfluid für die Kühlfinger einzusetzen. Dies macht eine feste Eingliederung des Eisbereiters in den Kältemittelkreislauf des Kältegeräts erforderlich. Es ist nicht ohne weiters möglich, die Kühlfinger aus dem Kältegerät zu entnehmen, um sie zu reinigen, obwohl dies unter Hygienegesichtspunkten – da das erzeugte Eis meist für den menschlichen Verzehr bestimmt ist – wünschenswert wäre.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Eisbereiter vom Typ mit in einen Wasserbehälter eintauchenden Kühlfingern anzugeben, der mit einem einfachen, preiswert realisierbaren Aufbau eine hohe Produktivität erreicht. Eine weitere Aufgabe ist, einen Eisbereiter vom Typ mit in einen Wasserbehälter eintauchenden Kühlfingern anzugeben, der in einem Kältegerät betreibbar und bei Bedarf ohne Schwierigkeiten aus dem Kältegerät entnehmbar ist.
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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 oder eine Gefriertruhe.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Eisbereiter für ein Kältegerät mit einem Wasserbehälter und wenigstens einem Kühlfinger, von dem ein erstes Ende in den Wasserbehälter eingreift, der Kühlfinger als Teil eines Luft-Wasser-Wärmetauschers ausgebildet ist. Unter einem Luft-Wasser-Wärmetauscher wird ein Wärmetauscher verstanden, der Wasser Wärme entzieht und diese Wärme an Luft abgibt. Wasser des Wasserbehälters kann somit über den wenigstens einen Kühlfinger Wärme entzogen werden. Luft mit einer Temperatur von unter Null Grad Celsius, die mit einem luftseitigen Teil dieses Wärmetauschers in Kontakt gebracht wird, kann von einem Verdampfer des den Eisbereiter aufnehmenden Kältegeräts bereitgestellt werden. An diese Luft kann somit die dem Wasser entzogene Wärme von dem luftseitigen Teil des Luft-Wasser-Wärmetauschers abgegeben werden. Eine dichte, nicht ohne weiteres lösbare Leitungsverbindung zwischen einem Kältemittelkreislauf des Kältegeräts und dem Eisbereiter ist nicht erforderlich.
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Der Kühlfinger ist vorzugsweise massiv, insbesondere aus einem gut Wärme leitenden Metall wie etwa Aluminium, ausgebildet, um einen effizienten Wärmetransport zum luftseitigen Teil des Wärmetauschers zu gewährleisten.
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Um einen effizienten Wärmeaustausch mit der vom Verdampfer herrührenden Kaltluft zu ermöglichen, ist der luftseitige Teil des Wärmetauschers vorzugsweise in Form eines verzweigten Kühlkörpers ausgebildet. Ein solcher Kühlkörper kann im Wesentlichen die gleiche Gestalt haben wie bekannte Kühlkörper, die zur Passivkühlung von Halbleiterbauelementen auf deren Gehäuse aufgesetzt werden.
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Insbesondere weist der Kühlkörper vorzugsweise eine mit einem zweiten Ende des Kühlfingers verbundene Basis und eine Mehrzahl von sich von der Basis aus, insbesondere in einer vom Kühlfinger abgewandten Richtung, erstreckenden Rippen auf.
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Insbesondere weist der Luft-Wasser-Wärmetauscher mehrere Kühlfinger auf. Insbesondere sind diese Kühlfinger über die Basis miteinander verbunden. Das heißt, die Basis ist entsprechend lang gestreckt ausgebildet. Um mehrere Eisstücke gleichzeitig zu erzeugen, sind also vorzugsweise entlang der lang gestreckten Basis mehrere der Kühlfinger verteilt, vorzugsweise in einer einzigen Reihe, und die Rippen erstrecken sich in Längsrichtung der Basis.
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Die Basis kann insbesondere plattenförmig sein, mit einer Mehrzahl von sich parallel zueinander erstreckenden, von einer von den Kühlfingern abgewandten Seite der Basis ausgehenden Rippen. Denkbar ist auch eine linienförmige Basis, von der aus die Rippen sich fächerartig in verschiedene Richtungen erstrecken.
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Ein derartiger Kühlkörper kann einfach und preiswert in Form eines Extrusionsprofils realisiert werden.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kältegerät mit wenigstens einer von einem wärmeisolierenden Gehäuse umgebenen Lagerkammer, die einen Eisbereiter des oben beschriebenen Typs enthält.
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Um eine hohe Wärmeaustauschleistung zu erzielen, ist das Kältegerät vorzugsweise mit einem Ventilator ausgestattet, und der Kühlkörper des Eisbereiters greift in einen von diesem Ventilator angetriebenen Luftstrom ein.
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Dieser Luftstrom kann in Längsrichtung des Kühlkörpers ausgerichtet sein, damit der Kühlkörper die Luftzirkulation in der Lagerkammer möglichst wenig verändert. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Luftstrom nach Passieren des Kühlkörpers noch anderes Kühlgut in derselben oder einer anderen Lagerkammer des Kältegeräts kühlen soll und die Versorgung dieses Kühlguts mit Kaltluft durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Eisbereiters möglichst wenig beeinflusst werden soll.
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Es kommt aber auch eine Ausrichtung des Luftstroms in Querrichtung des Kühlkörpers in Betracht, um eine intensive Verwirbelung des Luftstroms am Kühlkörper zu erzielen, und zwar insbesondere dann, wenn der Eisbereiter an einer Stelle in der Lagerkammer vorgesehen ist, an der der Luftstrom unabhängig von der Anwesenheit oder Nichtanwesenheit des Eisbereiters umgelenkt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Eisbereiters;
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2 einen schematischen Querschnitt durch einen Eisbereiter gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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3 einen schematischen Querschnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung des Eisbereiters;
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4 einen schematischen Teilschnitt durch ein Kältegerät, das mit einem erfindungsgemäßen Eisbereiter ausgestattet ist; und
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5 einen schematischen Teilschnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Kältegeräts mit Eisbereiter gemäß der Erfindung.
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1 veranschaulicht das Prinzip der Erfindung anhand einer perspektivischen Ansicht. Der Eisbereiter 1 umfasst eine lang gestreckte Schale 2 sowie einen über der Schale angeordneten Luft-Wasser-Wärmetauscher 3. Die Schale 2 kann aus Metall oder Kunststoff geformt sein, vorzugsweise besteht sie aus einem deutlich schlechter Wärme leitenden Material als der Wärmetauscher, um Eisbildung an der Schale 2 zu begrenzen. Ein luftseitiger Teil des Wärmetauschers 3 ist durch ein Extrusionsprofil 4 aus Aluminium gebildet, das eine lang gestreckte, horizontale, die Schale 2 überdeckende Basisplatte 5 sowie eine Vielzahl von untereinander parallelen, von der Basisplatte vertikal aufragenden Rippen 6 aufweist. Eine mittlere dieser Rippen 6 ist stellenweise unterbrochen, um Platz für die Köpfe von Schrauben 7 zu schaffen, die von der Unterseite der Basisplatte 5 abstehende, einen wasserseitigen Teil des Wärmetauschers 3 bildende Kühlfinger 8 fixieren. Die Kühlfinger 8 sind zylindrische Stifte aus massivem Aluminium.
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Der Eisbereiter 1 ist vorgesehen, um in einem Kältegerät, vorzugsweise im Luftstrom eines in das Kältegerät eingebauten Ventilators 9, angeordnet zu werden. In der in 1 gezeigten Anordnung streicht der Luftstrom des Ventilators 9 an den Rippen 6 über deren gesamte Länge entlang, so dass ein intensiver Wärmeaustausch zwischen der über die Rippen 6 streichenden Kaltluft und dem Extrusionsprofil 4 und demzufolge eine schnelle Eisbildung an den im Wasser der Schale 2 eintauchenden Kühlfingern 8 erreicht wird.
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1 zeigt das Extrusionsprofil 4 vom oberen Rand der Schale 2 beabstandet. So kann der Luftstrom des Ventilators 9 unmittelbar über die Wasseroberfläche streichen, so dass frisch eingefülltes Wasser schnell auf Gefriertemperatur abkühlt. Denkbar ist auch, das Extrusionsprofil 4 in Art eines Deckels auf den oberen Rand der Schale 2 aufzusetzen, so dass der Luftstrom des Ventilators 9 die Wasseroberfläche nicht erreicht und unnötige, zu unerwünschter Kondensation oder Reifbildung an anderen Stellen des Kältegeräts führende Verdunstung vermieden wird.
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Nachdem sich an den Kühlfingern 8 des Eisbereiters 1 Eis in einer gewünschten Stärke gebildet hat, kann der Eisbereiter 1 aus dem Kältegerät entnommen werden. Um die Eisstücke von den Kühlfingern 8 zu lösen, kann das restliche Wasser aus der Schale 2 ausgegossen und der Eisbereiter bei Zimmertemperatur aufgestellt werden. Im Kontakt mit der warmen Luft erwärmt sich das Extrusionsprofil 4 und mit ihm die Kühlfinger 8, so dass sich zwischen diesen und den an ihnen hängenden Eisstücken ein Wasserfilm bildet, der die Ablösung der Eisstücke ermöglicht.
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Das Ablösen kann beschleunigt werden, indem der Wärmetauscher 3 mitsamt den an seinen Kühlfingern 8 hängenden Eisstücken unter einen Wasserhahn gehalten wird und Leitungswasser zwischen den Rippen 6 des Extrusionsprofils 4 entlang fließen gelassen wird. Diese Art des Lösens der Eisstücke ist insbesondere dann bequem und einfach, wenn das Extrusionsprofil 4 die Schale 2 dicht verschließt, weil dann nach Ausgießen des Wassers aus der Schale 2 der komplette Eisbereiter 1 in den Strahl des Wasserhahns gehalten werden kann und die sich ablösenden Eisstücke von der Schale 2 aufgefangen und vor dem Kontakt mit dem Leitungswasser geschützt werden.
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2 zeigt eine zweite Ausgestaltung des Eisbereiters 1 in einem schematischen Querschnitt. Diese zweite Ausgestaltung unterscheidet sich von der ersten in mehreren, unabhängig voneinander realisierbaren Aspekten. Ein erster Aspekt ist, dass die Kühlfinger 8 hier jeweils einen vertikalen, in die Schale 2 eintauchenden Abschnitt 10, einen an der vertikal orientierten Basisplatte 5 verschraubten horizontalen Abschnitt 11 und einen die Abschnitte 10, 11 verbindenden Winkelabschnitt 12 aufweisen. Eine solche gewinkelte Form des Kühlfingers 8 erleichtert das Losbrechen eines Eisstücks 13 vom Kühlfinger 8, da ein zum Losbrechen ausgeübtes Drehmoment rechtwinklig zu der den Kühlfinger 8 an dem Extrusionsprofil fixierenden Schraube 7 orientiert ist und somit die Verbindung des Kühlfingers 8 mit dem Extrusionsprofil 4 nicht belastet.
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Ein zweiter Aspekt ist eine elektrische Folienheizung, die sich entlang der von den Rippen 6 abgewandten Seite der Basisplatte 5 erstreckt. Die an der Basisplatte 5 schnell und einfach montierbare Folienheizung 14 macht eine herkömmlicherweise an jedem einzelnen Kühlfinger vorgesehene elektrische Heizung zum schnellen Lösen der Eisstücke 13 überflüssig.
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Aufgrund der zum Betrieb der Folienheizung 14 erforderlichen elektrischen Anschlüsse ist es einem dritten Aspekt zufolge zweckmäßig, den Eisbereiter 1 der 2, im Gegensatz zu dem der 1, stationär in einem Kältegerät einzubauen. Bei einem stationären Eisbereiter muss der Wärmetauscher 3 relativ zur Schale 2 bewegbar sein, um fertige Eisstücke 13 aus der Schale herausheben und ablösen zu können. Auch hierfür ist die geknickte Form der Kühlfinger 8 zweckmäßig, da sie es ermöglicht, das Ausgreifen des Wärmetauschers 3 nach oben gering zu halten, wenn dieser um eine Achse 15 geschwenkt wird, um die Eisstücke 13 aus der Schale 2 herauszuheben.
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Wenn in der in 2 gestrichelt gezeichneten Stellung des Wärmetauschers 3 die Folienheizung 14 betrieben wird, gleiten die Eisstücke 13 an den nun schräg abwärts weisenden Abschnitten 10 der Kühlfinger abwärts und fallen in eine Schublade 16. Diese kann aus dem Kältegerät herausgezogen werden, um die Eisstücke zu entnehmen.
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3 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung des Wärmetauschers 3. Die Basisplatte ist hier durch eine quer zur Schnittebene verlaufende Linie ersetzt, von der die Rippen 6 stern- oder fächerförmig ausgehen.
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4 zeigt einen erfindungsgemäßen Eisbereiter 1 in einem Kühlraum 17 eines Haushaltskältegeräts. Der Kühlraum 17 ist in eine Lagerkammer 19 für Kühlgut und eine Verdampferkammer 18 unterteilt. Die Verdampferkammer 18 erstreckt sich über die gesamte Breite des Kühlraums 17, aber nicht über die gesamte Tiefe, so dass zwischen ihr und einer Tür 20 Platz zur Unterbringung des Eisbereiters 1 ist. In einer der Tür 20 zugewandten Stirnseite der Verdampferkammer 18 ist zentral ein Ventilator 9 montiert, der einen durch Pfeile 21 angedeuteten Luftstrom durch die Verdampferkammer antreibt. Die in der Verdampferkammer 18 abgekühlte Luft trifft senkrecht und mittig auf das dem Ventilator 9 zugewandte Extrusionsprofil 4, wird zwischen dessen Rippen 6 seitlich nach rechts und links abgelenkt und strömt auf die Seitenwände der Verdampferkammer 18 zu. Der Eisbereiter 1 kann wie der in 1 gezeigte frei aus dem Kühlraum 17 entnehmbar sein, um die fertigen Eisstücke abzulösen, oder er kann wie der in 2 gezeigte für voll- oder teilautomatischen Betrieb fest montiert sein, und nur eine (beim entnehmbaren Eisbereiter nicht benötigte) Schublade 16 ist zum Entnehmen der fertigen Eisstücke herausziehbar.
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5 zeigt einen Teilschnitt durch ein zweites Kältegerät mit einem Eisbereiter 1 vom in 1 oder 2 gezeigten Typ. Eine Ausblasöffnung 22 für Kaltluft ist in einer Rückwand 23 des Kühlraums 17 gebildet. Ein Verdampfer, an dem sich die an der Ausblasöffnung 22 austretende Luft abgekühlt hat, und ein den Luftstrom antreibender Ventilator sind an anderer Stelle im Kältegerät angeordnet und in der Figur nicht zu sehen. Das Extrusionsprofil 4 des auf einem Fachboden 24 platzierten Eisbereiters 1 erstreckt sich hier in Tiefenrichtung des Kühlraums 17, so dass die an der Ausblasöffnung 22 austretende Luft an dem Extrusionsprofil 4 entlang streicht, ohne daran umgelenkt zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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