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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem wärmeisolierenden Korpus und mit einem ersten und einem zweiten Verflüssiger, die jeweils an einer Seitenwand des Korpus angeordnet sind. Derartige Verflüssiger, die zwischen einer Isolationsschicht des Korpus und einer Außenhaut der Seitenwand angebracht sein können, sind, da sie die beim Verdichten des Kältemittels entstehende Abwärme über die Außenhaut abgeben, auch als „Skin-Verflüssiger“ bekannt.
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Es ist auch gängige Praxis, an der Vorderseite eines Kältegerätekorpus eine Rahmenheizung vorzusehen, die im Kältemittelkreislauf mit dem Verflüssiger in Reihe verbunden ist, um einen Teil der Abwärme zu nutzen, um die Vorderseite des Korpus entlang der Ränder einer Tür zu beheizen und so Kondensation an der Vorderseite des Korpus zu vermeiden.
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Wenn Verbindungen zwischen Verflüssiger und Rahmenheizung in der Isolationsschicht des Korpus verborgen sind, sind sie nach Fertigstellung des Kältegeräts für Leckageprüfungen oder eventuelle Nacharbeiten nicht mehr zugänglich.
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Herkömmliche Kältegeräte mit Rahmenheizung und Seitenwandverflüssigern benötigen eine Vielzahl solcher Verbindungen, deren Herstellung erhebliche Arbeitszeit in Anspruch nimmt.
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Insbesondere bei einem Korpus, dessen Seitenwände Vakuumisolationspaneele enthalten, ergibt sich das Problem, dass der Verflüssiger zwischen der Außenhaut der Seitenwand und dem Vakuumisolationspaneel Platz finden muss. Deswegen wird ein Vakuumisolationspaneel jeweils zusammen mit dem Verflüssiger als Vorbaugruppe auf die Seitenwand des Korpus geschäumt. Dabei darf kein Kältemittelrohr des Verflüssigers über die Hauptoberflächen der Seitenwand überstehen, anderenfalls würde es ein Schließen der Schäumform behindern. Deswegen muss bei einem herkömmlichen Kältegerät mit Vakuumisolationspaneelen der Abstand zwischen den Verflüssigern zweier Seitenwände durch einen nachträglich eingefügten, sich von einer Seitenwand zur anderen erstreckenden Rohrabschnitt überbrückt werden, wozu zwei Lötverbindungen, eine an jedem Ende des Rohrabschnitts, erforderlich sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit Seitenwandverflüssigern und Rahmenheizung zu schaffen, das effizient und wirtschaftlich montierbar ist, insbesondere auch dann, wenn der wärmeisolierende Korpus ein Vakuumisolationspaneel enthält.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Korpus, einem ersten und einem zweiten Verflüssiger, die jeweils an einer Seitenwand des Korpus angeordnet sind, und einer sich an einer Vorderseite des Korpus erstreckenden Rahmenheizung die Verflüssiger über die Rahmenheizung in Reihe verbunden sind.
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Zu diesem Zweck kann die Rahmenheizung in einen ersten und einen zweiten Zweig gegliedert sein, die sich jeweils zwischen den Seitenwänden erstrecken, und der erste Verflüssiger ist zwischen dem ersten und dem zweiten Zweig in Reihe eingefügt.
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Entsprechend kann der erste Zweig der Rahmenheizung zwischen dem ersten und dem zweiten Verflüssiger in Reihe eingefügt sein.
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Der zweite Zweig der Rahmenheizung ist vorzugsweise stromaufwärts von beiden Verflüssigern angeschlossen, um mit frisch verdichtetem Kältemittel hoher Temperatur versorgt zu werden.
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Dieser zweite Zweig kann, insbesondere bei einem Kombinationskältegerät, durch einen Zwischenraum zwischen zwei Lagerfächern des Korpus verlaufen. Da die Rahmenheizung an dieser Stelle zu zwei Seiten hin, zu beiden Lagerfächern, einem starken Temperaturgradienten ausgesetzt ist, ist hier zum Verhindern der Kondenswasserbildung eine höhere Heizleistung erforderlich als bei einer Rahmenheizung, die sich in einer Außenwand des Korpus, zwischen einem Lagerfach und der Umgebung, erstreckt. Dieser hohe Leistungsbedarf kann auf einfache Weise befriedigt werden, indem der zweite Zweig den am weitesten stromaufwärts gelegenen Abschnitt der Anordnung aus Verflüssigern und Rahmenheizung bildet.
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Wenn die Temperatur des frisch verdichteten Kältemittels höher ist als zum Betrieb der Rahmenheizung erforderlich, kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Verflüssiger stromaufwärts von beiden Zweigen der Rahmenheizung angeschlossen ist, um eine Vorkühlung des Kältemittels vor Erreichen der Rahmenheizung zu bewirken.
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Um die Vorteile beider oben beschriebenen Varianten zu erzielen, kann ein Wegeventil vorgesehen sein, wobei in einer ersten Stellung des Wegeventils der zweite Zweig der Rahmenheizung stromaufwärts von beiden Verflüssigern angeschlossen ist und in einer zweiten Stellung des Wegeventils der zweite Zweig stromabwärts von wenigstens einem der Verflüssiger angeschlossen ist.
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Verbindungen zwischen der Rahmenheizung und den Verflüssigern sollten außerhalb einer Wärmeisolationsschicht des Korpus angeordnet sein, um jederzeit eine Dichtigkeitskontrolle und, falls erforderlich, eine Nachbearbeitung der Verbindungen zu ermöglichen.
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Um ein Ausschäumen des Korpus zum Bilden der Wärmeisolationsschicht nicht unnötig zu erschweren, sind Anschlüsse der Rahmenheizung und der Verflüssiger vorzugsweise an einer Schmalseite der Wärmeisolationsschicht herausgeführt.
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Zweckmäßigerweise sind die Verbindungen in einem Maschinenraum des Kältegeräts angeordnet.
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Zweckmäßigerweise können die Anschlüsse durch Seitenwandelemente des Maschinenraums hindurchgeführt sein. Die Seitenwandelemente können somit während des Schäumens der Wärmeisolationsschicht als Sperre dienen, die ein Vordringen des expandierenden Schaums in den Maschinenraum verhindern.
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Da der Maschinenraum im Allgemeinen in einem unteren Bereich des Kältegeräts angebracht ist, kann eine Rahmenheizung, die sich um ein unteres von wenigstens zwei Fächern des Korpus erstreckt, auf kurzen Wegen angeschlossen werden.
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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 Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegeräts;
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2 ein Blockdiagramm der Kältemaschine des Kältegeräts aus 1;
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3 eine Abwandlung der Kältemaschine aus 2.
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1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht von hinten den Korpus 1 eines erfindungsgemäßen Kombinationskältegeräts. Der Korpus 1 umfasst zwei zur vom Betrachter abgewandten Vorderseite des Korpus 1 hin offene Lagerfächer, hier ein Normalkühlfach 2 und, darunter, ein Gefrierfach 3. An der Rückseite des Korpus 1 ist in Bodennähe ein Maschinenraum 4 ausgespart. In der Figur nicht dargestellte Türen sind an die Vorderseite des Korpus 1 angeschlagen, um Normalkühlfach 2 und Gefrierfach 3 zu verschließen. Der Korpus 1 ist in an sich bekannter Weise zusammengefügt aus einem oder zwei aus Kunststoff tiefgezogenen Innenbehältern, die das Normalkühlfach 2 bzw. das Gefrierfach 3 begrenzen, einer an der Vorderseite des Korpus 1 mit den Innenbehältern verbundenen Außenhaut, insbesondere aus Blech, die die Seitenwände des Korpus 1 bedeckt, und einer Isolationsmaterialschicht zwischen Außenhaut und Innenbehältern. Zwei Verflüssiger 5, 6 sind an den Seitenwänden des Korpus 1 zwischen der Isolationsmaterialschicht und der Außenhaut, in unmittelbarem thermischen Kontakt mit der Außenhaut, angeordnet. Eine Rahmenheizung 7 umfasst einen oberen und einen unteren Zweig 8, 9 die sich an der Vorderseite des Korpus 1 rings um das Gefrierfach 3 erstrecken. Anschlüsse 10, 11, 12, 13 der Zweige 8, 9 erstrecken sich jeweils von der Vorderseite des Korpus 1 entlang der Seitenwände bis in den Maschinenraum 4.
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Der Maschinenraum 4 ist an seiner rechten und linken Stirnseite im Innern mit aus Kunststoff spritzgeformten Seitenwandelementen 14 ausgekleidet. Die Seitenwandelemente 14 umfassen jeweils eine zentrale Wandplatte 15, die an der Innenseite der Außenhaut anliegt und an der Halterungen für diverse Einbauten des Maschinenraums 4, insbesondere auch Klammern zur Fixierung der Anschlüsse 10 bis 13, gebildet sein können. Die Wandplatte 15 ist wenigstens an ihren dem Gefrierfach 3 zugewandten Kanten durch einen Steg 16 begrenzt. Die Anschlüsse 10 bis 13 sind durch Ausschnitte 17 des Steges 16 schaumdicht hindurchgeführt.
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In gleicher Weise erstrecken sich Anschlüsse 18, 19, 20, 21 der beiden Verflüssiger 5, 6 durch die Ausschnitte 17 der beiden Seitenwandelemente 14.
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Der Anschluss 10 des oberen Zweigs 8 der Rahmenheizung 7 ist in 1 unverbunden dargestellt, er ist, wie in 2 gezeigt, vorgesehen, um an dem (aus der Sicht eines vor dem Kältegerät stehenden Benutzers) linken Seitenwandplatte 14 mit dem Druckanschluss eines Verdichters 22 im Maschinenraum 4 verbunden zu werden. Von diesem Verdichter 22 ausgestoßenes, verdichtetes und dementsprechend warmes Kältemittel durchläuft somit zunächst den oberen Zweig 8 der Rahmenheizung, der hier durch einen Zwischenraum 23 zwischen Normalkühlfach 2 und Gefrierfach 3 verläuft, und erreicht so den Anschluss 11 an der rechten Seitenwand des Korpus 1. Zwischen diesem Anschluss 11 und dem Anschluss 18 des rechten Verflüssigers 5 ist in dem rechten Seitenwandelement 14 eine gelötete Verbindung 24 hergestellt.
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Der stromabwärtige Anschluss 19 des rechten Verflüssigers 5 kreuzt wieder den Steg 16 des rechten Seitenwandelements 14 und ist in diesem über eine gelötete Verbindung 25 mit dem Anschluss 12 des unteren Zweigs 9 der Rahmenheizung 7 verbunden.
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Der stromabwärtige Anschluss 13 des Zweigs 9 mündet in das linke Seitenwandelement 14 ein, wo eine Verbindung 26 zum Anschluss 20 des linken Verflüssigers 6 gebildet ist. Der stromabwärtige Anschluss 21 des linken Verflüssigers 6 mündet wiederum in das linke Seitenwandelement 14, um dort an eine Drosselleitung 27 angeschlossen zu werden, die zu einem oder mehreren die Fächer 2, 3 kühlenden Verdampfer 28 führt. Eine Saugleitung 29 führt vom Verdampfer 28 zurück zum Verdichter 22.
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Es genügen somit die drei gelöteten Verbindungen 24, 25, 26, um die Rahmenheizung 7 und die Verflüssiger 5, 6 in Reihe miteinander zu verbinden. Da die Anschlüsse 10–13, 18–21 jeweils im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden des Korpus 1 verlaufen und über diese weder nach außen noch nach innen überstehen, erlauben sie die Platzierung einer Schäumform entlang der Ränder eines plattenförmigen Vakuumisolationspaneels, die einen Zwischenraum zwischen dem Vakuumisolationspaneel und der Außenhaut, die den Verflüssiger 5 oder 6 aufnimmt, schaumdicht abschließt. So können Vakuumisolationspaneel und Verflüssiger an der Außenhaut vormontiert werden, und nach dem Zusammenfügen der Außenhaut mit den Innenbehältern können die Verbindungen 24, 25, 26 hergestellt werden.
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Da der untere Zweig 9 der Rahmenheizung 7 stromabwärts vom Verflüssiger 5 liegt, ist die Temperatur des Kältemittels beim Durchgang durch diesen unteren Zweig 9 deutlich niedriger als im oberen Zweig 8. Auch diese niedrige Temperatur genügt noch, um eine Betauung der Korpusvorderseite in Höhe dieses unteren Zweiges 9 zu verhindern, da aber gleichzeitig weniger Wärme an das Gefrierfach 3 abgegeben wird als im Falle einer herkömmlichen einstückigen, den Verflüssigern vorgeschalteten Rahmenheizung, sinkt der Energiebedarf des Geräts.
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Je nach Betriebsbedingungen, Größenverhältnissen der Verflüssiger 5, 6 und/oder Eigenschaften der Wärmedämmschicht ist auch der Fall denkbar, dass die Temperatur des Kältemittels am Ausgang des Verdichters 22 höher ist als zum Verhindern des Betauens an der Vorderseite des Korpus 1 zwischen den Fächern 2, 3 erforderlich. In einem solchen Fall kann einer der beiden Verflüssiger 5, 6 im Kältemittelkreislauf dem oberen Zweig 8 der Rahmenheizung 7 vorgeschaltet sein. 3 zeigt eine Ausgestaltung der Kältemaschine, die eine Umschaltung des Kältemittelumlaufs je nach Leistungsbedarf des oberen Zweiges 8 ermöglicht. Ein Wegeventil 30 ist hier in einer Stellung gezeigt, in der es den Druckanschluss des Verdichters 22 mit dem oberen Zweig 8 der Rahmenheizung 7, den unteren Zweig 9 mit dem Einlassanschluss 20 des Verflüssigers 6 und den Auslassanschluss 21 des Verflüssigers 6 mit der Drosselleitung 27 verbindet. Diese Stellung entspricht der in 2 gezeigten Reihenfolge der Komponenten 5–9 im Kältemittelkreislauf. In einer zweiten Stellung des Wegeventils 30 verbindet dieses den Druckanschluss des Verdichters 22 mit dem Einlassanschluss 20 des Verflüssigers 6, den Auslassanschluss 21 des Verflüssigers 6 mit dem oberen Zweig 8 der Rahmenheizung 7 und den unteren Zweig 9 mit der Drosselleitung 27. So kann das Kältemittel im Verflüssiger 6 vorkühlen, bevor es den oberen Zweig 8 erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Korpus
- 2
- Normalkühlfach
- 3
- Gefrierfach
- 4
- Maschinenraum
- 5
- Verflüssiger
- 6
- Verflüssiger
- 7
- Rahmenheizung
- 8
- Zweig
- 9
- Zweig
- 10
- Anschluss
- 11
- Anschluss
- 12
- Anschluss
- 13
- Anschluss
- 14
- Seitenwandelement
- 15
- Wandplatte
- 16
- Steg
- 17
- Ausschnitt
- 18
- Anschluss
- 19
- Anschluss
- 20
- Anschluss
- 21
- Anschluss
- 22
- Verdichter
- 23
- Zwischenraum
- 24
- Verbindung
- 25
- Verbindung
- 26
- Verbindung
- 27
- Drosselleitung
- 28
- Verdampfer
- 29
- Saugleitung
- 30
- Wegeventil
