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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gefriergerät mit einem Gerätekorpus und mit einem gekühlten Innenraum, der sich in dem Gerätekorpus befindet, und mit einem Kältemittelkreislauf, der einen Verdampfer zur Kühlung des Innenraums aufweist.
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Bei Gefriergeräten mit einem so genannten statischen Verdampfer bildet sich unter Umständen innen am Innenbehälter, d. h. auf der Innenseite des gekühlten Innenraums oben in der Nähe der Tür deutlich mehr Eis als im restlichen Gerät bzw. als am Verdampfer. Dies ergibt sich beispielsweise aus 4. Dort ist mit dem Bezugszeichen E eine mögliche Stelle für den Eisaufbau im Deckenbereich des gekühlten Innenraums gekennzeichnet.
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Dieser Sachverhalt gilt unabhängig davon, welche Art eines statischen Verdampfers verwendet wird. In 4 ist ein gewickelter Verdampfer 10 in Form eines außen um den Innenbehälter gewickelten Verdampferrohres gezeigt.
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Der Eisaufbau an der genannten Stelle E kann im Extremfall dazu führen, dass das oberste Schubfach nicht mehr aus dem Gerät entnommen werden kann, wohingegen im übrigen Gerät bzw. Verdampfer kaum Eis erkennbar ist.
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Bei Plattenverdampfern, wie sie in 5 mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet sind, oder Draht-auf-Rohr Verdampfern kann mit Hilfe einer Blende bzw. Abdeckung das Eis auf der obersten Verdampferplatte verdeckt werden, sodass es optisch nicht ins Gewicht fällt. Bei einem gewickelten Verdampfer, wie er in 4 mit dem Bezugszeichen 10 dargestellt ist, ist dies nicht möglich, da sich das Eis auch auf einer Blende bzw. Abdeckung oben am Innenbehälter bildet, bevor auf dem restlichen Verdampfer bzw. auf der gekühlten Innenraumwandung ein erkennbarer Eisaufbau stattfindet.
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Der Einsatz einer Heizung zur Verhinderung der Eisbildung ist angesichts der damit verbundenen hohen Oberflächentemperaturen nachteilig.
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Wie dies aus 3b) hervorgeht, ist für den Eisaufbau im Gerät gemäß dem Stand der Technik insbesondere der Luftaustausch zwischen dem Gerät und der Umgebung oben vorne am Innenbehälter verantwortlich. Dieser Luftaustausch resultiert aus Druckunterschieden in dem gekühlten Innenraum (vgl. 3a)) und aus Druckunterschieden zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung des Gerätes.
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Wie dies aus 3a) hervorgeht, die den Druckverlauf p in dem gekühlten Innenraum über die Höhe h des Innenraums zeigt, nimmt bei bekannten Geräten der Druck p in dem gekühlten Innenraum von oben nach unten zu, was zur Folge hat, dass oben über etwaige Undichtigkeiten gemäß 3b) warme feuchte Luft W in den gekühlten Innenraum einströmt und unten kalte trockene Luft K über Undichtigkeiten aus dem gekühlten Innenraum in die Umgebung strömt.
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Die warme Luft W strömt hauptsächlich an den Dichtungsecken und in der Mitte der Dichtung ins Gerät ein, da dies ggf. Schwachstellen sind. Die Feuchtigkeit der Luft, die oben in der Mitte der Dichtung nach innen strömt, schlägt sich aufgrund der sehr langsamen Luftströmung gemäß dem Stand der Technik an der Mitte der Gerätedecke nieder. Da die Luftbewegung an dieser Stelle im Gerät sehr gering ist, wird diese Feuchtigkeit bzw. das Eis nicht an andere Stellen des Geräts verlagert.
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Die Feuchtigkeit der Luft, die an den Dichtungsecken ins Gerät strömt, schlägt sich eher an den Seitenwänden nieder.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Eisbildung in dem gekühlten Innenraum verhindert wird und/oder dass die Eisbildung gleichmäßiger in dem gekühlten Innenraum verteilt wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist vorgesehen, dass das Gerät zumindest einen Ventilator aufweist, der derart angeordnet ist, dass er zumindest in dem oberen Bereich des gekühlten Innenraums eine Luftströmung erzeugt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass es sich bei dem wenigstens einen Verdampfer um einen statischen Verdampfer handelt und dass das Gerät keinen dynamischen Verdampfer aufweist.
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Erfindungsgemäß weist das Gerät somit einen oder mehrere statische Verdampfer, jedoch keinen dynamischen Verdampfer auf. Der Ventilator sorgt für eine Luftströmung zumindest auch im oberen Bereich des gekühlten Innenraums und verteilt auf diese Weise die feuchte Luft über den gekühlten Innenraum, sodass eine Konzentration von Feuchtigkeit im oberen Bereich und insbesondere im Deckenbereich und/oder in den oberen Endbereichen der Seitenwände verringert ist.
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Aus dem Stand der Technik gemäß der
DE 10 2011 088 656 A1 und
DE 103 00 703 A1 sind Gefriergeräte bekannt, die einen statischen und einen dynamischen Verdampfer aufweisen. Mittels des dynamischen Verdampfers soll insbesondere der Eisaufbau vom statischen Verdampfer auf den dynamischen Verdampfer übertragen werden. Das Eis wird vom dynamischen Verdampfer durch eine Heizeinrichtung entfernt.
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Abweichend von diesem Stand der Technik kommt bei der vorliegenden Erfindung nur wenigstens ein statischer Verdampfer und zumindest ein Ventilator zum Einsatz, ein dynamischer Verdampfer ist nicht vorgesehen. Dies gilt entsprechend vorzugsweise auch für ein Heizelement zum Abtauen eines solchen dynamischen Verdampfers. Das erfindungsgemäße Gefriergerät weist vorzugsweise keine Heizeinrichtung zum Abtauen eines Verdampfers auf.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem „oberen Bereich”, in dem eine Luftströmung erfolgt um die Decke und/oder um eine oder beide Seitenwindungen des gekühlten Innenraums.
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Der gekühlte Innenraum wird vorzugsweise durch zumindest einen Innenbehälter gebildet bzw. begrenzt. Die Frontseite des gekühlten Innenraums wird durch eine Tür oder ein sonstiges Verschlusselement, wie eine Lade, Klappe etc. verschlossen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilator so ausgebildet ist, dass dieser eine Luftströmung in dem gekühlten Innenraum bewirkt, die zumindest teilweise von unten nach oben gerichtet ist.
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Mit Hilfe eines Ventilators gemäß der Erfindung kann aufgrund des Druckaufbaus des Ventilators der in 3a) dargestellte Druckunterschied im Gerät zwischen oben und unten verringert werden. Dies bedeutet, dass der Ventilator gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltung dem Druckgefälle gemäß 3a) entgegenwirkt, sodass der Druckunterschied zwischen einem oberen Bereich und einem unteren Bereich des gekühlten Innenraums des Gerätes verringert wird.
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Dies hat zur Folge, dass sich der Luftaustausch zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung verringert und sich somit auch zwangsläufig der Eisaufbau an der Behälterdecke und auch im restlichen Gerät bzw. Verdampfer verringert.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine gleichmäßigere Verteilung von Eis im Gerät bzw. am Verdampfer und eine geringere Temperaturschichtung in dem gekühlten Innenraum ergeben. Die Verkleinerung der Temperaturschichtung ist darauf zurückzuführen, dass durch den Ventilator eine Luftströmung im gekühlten Innenraum erzeugt wird. Wird ein energiesparender Ventilator verwendet, kann ggf. auch die Energieaufnahme des Gerätes verringert werden, da sich die Temperaturschichtung im Gerät verringert und der Wärmeübergang verbessert wird. Somit kann die Leistungsaufnahme des Ventilators unter Umständen kompensiert werden.
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Wie oben ausgeführt, besteht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass der Ventilator eine Luftströmung in dem gekühlten Innenraum bewirkt, die einem Druckgradienten in dem gekühlten Innenraum entgegenwirkt, der ohne Betrieb des Ventilators vorliegt und der aus einem von oben nach unten zunehmenden Druck besteht. Wie dies aus 3a) hervorgeht, liegt ohne Einsatz des Ventilators ein Druckgefälle von oben nach unten vor, d. h. der Druck in dem gekühlten Innenraum nimmt von oben nach unten zu. Dem kann durch den Betrieb eines Ventilators entsprechend entgegen gewirkt werden, sodass der Druckgradient verkleinert wird oder ganz aufgehoben wird, so dass zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich des gekühlten Innenraums kein Druckunterschied oder nur ein Druckunterschied unter einem Grenzwert besteht.
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Vorzugsweise ist somit vorgesehen, dass der Ventilator so ausgebildet ist, dass im Betrieb des Ventilators der Druckgradient in Höhenrichtung des gekühlten Innenraums gleich Null ist oder unter einem Grenzwert liegt.
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Denkbar ist es, dass eine Messvorrichtung bzw. Drucksensoren zur Messung des Druckgradienten vorhanden ist und dass über eine Regelungseinheit der Ventilator so geregelt wird, dass der Druckgradient auf einen Sollwert geregelt wird, was die Regelung auf den Wert Null mit einschließt. Diese Regelung kann beispielsweise mittels der Drehzahl und/oder mittels der relativen Einschaltdauer (Verhältnis von Laufzeit zu Stehzeit des Ventilators) als Stellgrößen vorgenommen werden.
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Von der Erfindung ist auch der Fall umfasst, dass der Ventilator so ausgebildet ist, dass dieser eine Luftströmung in den gekühlten Innenraum bewirkt, die von oben nach unten gerichtet ist. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Eisaufbau insbesondere an der Decke des Innenbehälters bzw. des gekühlten Innenraumes verringert werden, da gegenüber bekannten Geräten mit statischem Verdampfer ohne Ventilator eine höhere Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. Der Eisaufbau im Gerät wird somit gleichmäßiger verteilt. Allerdings wird bei dieser Strömungsrichtung der Luft das ohnehin vorhandene Druckgefälle im Gerät zwischen oben und unten nicht reduziert sondern vergrößert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilator im oberen und/oder rückwärtigen Bereich des gekühlten Innenraums bzw. des Innenbehälters angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Ventilator in dem gekühlten Innenraum in dem Eckbereich zwischen der Decke und der Rückwand des Innenbehälters angeordnet.
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Bei dem Ventilator kann es sich um einen Radialventilator handeln, dessen Einströmrichtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Rückseite des gekühlten Innenraums und dessen Ausströmrichtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Decke und/oder zu den Seitenwänden des gekühlten Innenraumes verläuft. Somit ist es denkbar, dass der Ventilator von unten Luft ansaugt und diese nach vorne, d. h. zur Tür des Gerätes hin fördert. Auch die umgekehrte Anordnung ist denkbar, nämlich dahingehend, dass die Luft von dem Bereich der Tür angesaugt und nach unten ausgegeben wird.
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Auch andere Ventilatorarten sind für die vorliegende Erfindung geeignet und von dieser umfasst. So kann beispielsweise auch ein Axialventilator zum Einsatz kommen, dessen Luftströmung durch geeignete Umlenkmittel in die gewünschte Richtung gelenkt wird.
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Hinsichtlich des verwendeten statischen Verdampfers gibt es keine Beschränkungen. Denkbar ist beispielsweise der Einsatz eines Plattenverdampfers, wie er aus 5 hervorgeht, eines Draht-auf-Rohrverdampfers im Innenraums des Gerätes sowie eines gewickelten Verdampfers, der gemäß 4 aus Verdampferrohren besteht, die spulenförmig um den Innenbehälter auf dessen Außenseite, d. h. auf dessen Schaumseite verlaufen.
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Unter einem dynamischen Verdampfer wird ein Verdampfer verstanden, dem unmittelbar ein Ventilator zugeordnet ist und sich in unmittelbarer Nähe des Verdampfers befindet und der zudem über eine Heizeinrichtung verfügt, mittels dessen zu bestimmten Zeitpunkten eine Abtauung des Verdampfers erfolgt. Vorzugsweise wird unter einem dynamischen Verdampfer ein in einem Gehäuse angeordnetes Modul verstanden, in dem sich der Verdampfer, der Ventilator und die Heizeinrichtung befinden.
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Ein solcher dynamischer Verdampfer ist bei dem erfindungsgemäßen Gefriergerät nicht vorgesehen.
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Unter einem statischen Verdampfer wird ein Verdampfer verstanden, dem kein eigener Ventilator unmittelbar zugeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Es zeigen:
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1: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gefriergerätes mit einem Ventilator, der die Luft von unten nach oben und zur Gerätetür hin fördert.
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2: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gefriergerätes mit einem Ventilator, der die Luft von der Tür weg nach hinten und dann unten fördert.
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3: Eine schematische Darstellung des Druckverlaufes in einem Gefriergerät ohne Einsatz eines Ventilators und eine Darstellung der Luftströmungen in das bzw. aus dem Gefriergerät,
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4: Eine schematische Ansicht eines Gefriergerätes mit einem gewickelten Verdampfer und
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5: Eine schematische Ansicht eines Gefriergerätes mit einem Plattenverdampfer.
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1 zeigt ein Gefriergerät mit einem Korpus 100 und einem Innenbehälter 200, zwischen denen sich eine Wärmeisolation 300 befindet. Die offene Seite des Innenbehälters 200 wird durch eine schwenkbar angeordnete Tür 400 verschlossen, die ihrerseits wärmeisoliert ist.
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Um dem in 3a) gezeigten Druckgefälle innerhalb des Innenbehälters 200 entgegenzuwirken, ist in der Ausführungsform gemäß 1 ein Ventilator 500 vorgesehen. Dieser erzeugt eine Luftströmung, die parallel zur Rückwand des Innenbehälters 200 in vertikaler Richtung von unten nach oben und im oberen Bereich des Gerätes d. h. im Deckenbereich von hinten nach vorne verläuft. Grundsätzlich sind auch andere, z. B. relativ zur Rückwand und/oder Decke und/oder Seitenwand des Innenbehälters 200 schräg verlaufende Strömungsrichtungen denkbar und von der Erfindung umfasst.
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Wie durch das Symbol +Δ p in 1 angegeben, wird auf diese Weise eine Druckerhöhung im oberen Bereich des gekühlten Innenraumes erzielt, sodass der Druckgradient gemäß 3a) teilweise oder vollständig kompensiert oder sogar überkompensiert wird. Durch die Druckvergleichmäßigung im gekühlten Innenraum wird erreicht, dass die in 3b) dargestellten Luftbewegungen von Warmluft W und Kaltluft K unterdrückt bzw. verringert werden.
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Die Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet sich von der gemäß 1 in einer umgekehrten Strömungsrichtung des Ventilators 500. Gemäß 2 ist vorgesehen, dass der Ventilator die Luft von der Tür ansaugt, sodass sich im oberen Deckenbereich ein horizontale Luftbewegung von der Tür zum rückwärtigen Bereich des gekühlten Innenraums, d. h. nach hinten ergibt. Von dort aus strömt die Luft nach unten. In einer solchen Ausführungsform ergibt sich eine Steigerung des ohnehin vorhandenen Druckgradienten im Gerät.
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In beiden Fällen gemäß 1 und 2 wird jedoch erreicht, dass durch die Luftbewegung eine Vergleichmäßigung des Eisaufbaus stattfindet; die Ausführungsform gemäß 1 hat den weiteren Vorteil der Verringerung des Druckgradienten, sodass der Luftaustausch mit der Umgebung verringert ist und damit insgesamt der Eisaufbau in dem gekühlten Innenraum entsprechend reduziert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011088656 A1 [0015]
- DE 10300703 A1 [0015]
