DE102018218476A1

DE102018218476A1 - Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102018218476A1
Application number: DE102018218476.3A
Authority: DE
Inventors: Niels Liengaard; Frank Cifrodelli
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN111102782B; CN111102782A

Abstract

Haushaltsgerät (1), insbesondere Haushaltskältegerät, umfassend ein Gehäuse (3) und einem darin ausgebildeten Innenraum (15), der durch eine Trennwand (10) in ei-nen Wärmetauscherraum (16) mit einem darin angeordneten Wärmetauscher (50) und in einen Lagerraum (11) für Kühlgut unterteilt ist, der Wärmetauscher (50) weist ein serpentinenartig gebogenes Kältemittelrohr (52) mit geraden Kältemittelrohrab-schnitten (521, 522) und radial von den geraden Kältemittelrohrabschnitten (521, 522) abstehende Lamellenabschnitte (601, 602) auf, welche im Betriebszustand des Wärmetauschers (50) von einem durch einen Lüfter erzeugten Luftstrom (46) um-strömt sind, die Lamellenabschnitte (601, 602) sind zueinander geneigt und in Strö-mungsrichtung des Luftstroms (46) durch den Wärmetauscher (50) nacheinander angeordnet, wobei die Lamellenabschnitte (601, 602) zu einem lokalen Luftstrom (46) ausgerichtet sind und eine bogenförmige Strömungslinie (47) ausbilden, welche einen zu einer Randfläche (500) des Wärmetauschers (50) im Wesentlichen parallel strömenden Strömungslinienabschnitt (471) aufweist und einen zu der gleichen Randfläche (500) zu- oder abströmenden Strömungslinienab-schnitt (472) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät umfassend ein Gehäuse und einem darin ausgebildeten Innenraum, der durch eine Trennwand in einen Wärmetauscherraum mit einem darin angeordneten Wärmetauscher und in einen Lagerraum für Kühlgut unterteilt ist. Der Wärmetauscher weist ein serpentinenartig gebogenes Kältemittelrohr mit geraden Kältemittelrohrabschnitten und radial von den geraden Kältemittelrohrabschnitten abstehende Lamellenabschnitte auf, welche im Betriebszustand des Wärmetauschers von einem durch einen Lüfter erzeugten Luftstrom umströmt sind.
Wärmetauscher sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Sie werden in Kühlgeräten und Klimaanlagen bzw. Klimasystemen eingesetzt, um einem erwärmten Medium Wärme zu entziehen und diese an die Umgebung abzugeben. Aufgrund dieser Funktionalität werden die Wärmetauscher basierend auf der Umwandlung des in ihnen abzukühlenden Mediums auch als Verflüssiger oder Verdampfer bezeichnet.
Derartige Wärmetauscher bestehen gewöhnlich aus mindestens zwei gegenüberliegend angeordneten Seitenwänden, zwischen denen eine aus Kältemittelrohren bestehende Gitterstruktur angeordnet ist. Diese Kältemittelrohre bilden einen Durchflusspfad aus, durch den ein abzukühlendes Medium geleitet werden kann. Die Außenseite der Kältemittelrohre wird beispielsweise durch einen Luftstrom umspült, die mithilfe eines Lüfters auf die Rohranordnung geleitet wird oder aus der Rohranordnung gesaugt wird.
In Abhängigkeit von der Art der Rohranordnung der Kältemittelrohre, die dem zu kühlenden Luft- oder Gasströmung ausgesetzt ist, kühlt das in den Kältemittelrohren geleitete Kältemittel ab. Um den Wärmeentzug durch das umspülende Medium zu vergrößern, wird beispielsweise die umspülte Kältemittelrohroberfläche vergrößert. Zu diesem Zweck sind die Kältemittelrohre des Wärmetauschers mit radial abstehenden Lamellen bzw. Flügeln ausgestattet, wie sie beispielweise in DE 10 2012 005 513 A1 offenbart sind. Derartige Lamellen bzw. Flügel bestehen aus wärmeleitfähigen Metallen oder Legierungen, wie beispielsweise Stahl, Stahllegierung, Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen. Die Kältemittelrohre mit den Lamellen bzw. Flügeln können durch Walzen oder durch Metall-Extrusion hergestellt sein.
Aus der DE 10 2012 005 513 A1 ist ein Wärmetauscher zum Abführen von Wärme aus einem Medium mit mindestens einem in einem Gehäuse angeordneten serpentinenförmigen Flügelrohr bekannt, dessen geradlinige Flügelabschnitte derart angeordnet sind, dass die Flügel der Flügelabschnitte mit einer Strömungsrichtung einen Winkel im Bereich von 10° ≤ α ≤ 30° einschließen.
Derartige Anordnung der Flügelrohre bzw. Lamellenrohre weisen den Nachteil auf, dass eine Durchströmung mit Luft von einer ersten Seitenwand zu einer unmittelbar gegenüberliegenden Seitenwand des Wärmetauschers notwendig ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät mit einem Wärmetauscher auszustatten, der im Vergleich zum Stand der Technik einen geringeren Bauraum benötigt und eine effizientere Betriebsweise aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät, insbesondere Haushaltskältegerät, umfassend ein Gehäuse und einem darin ausgebildeten Innenraum, der durch eine Trennwand in einen Wärmetauscherraum mit einem darin angeordneten Wärmetauscher und in einen Lagerraum für Kühlgut unterteilt ist, der Wärmetauscher weist ein serpentinenartig gebogenes Kältemittelrohr mit geraden Kältemittelrohrabschnitten und radial von den geraden Kältemittelrohrabschnitten abstehende Lamellenabschnitte auf, welche im Betriebszustand des Wärmetauschers von einem durch einen Lüfter erzeugten Luftstrom umströmt sind, die Lamellenabschnitte sind zueinander geneigt ausgebildet und in Strömungsrichtung des Luftstroms durch den Wärmetauscher nacheinander angeordnet, wobei die Lamellenabschnitte zu einem lokalen Luftstrom ausgerichtet sind und eine bogenförmige Strömungslinie ausbilden, welche einen zu einer Randfläche des Wärmetauschers im Wesentlichen parallel strömenden Strömungslinienabschnitt aufweist und einen zu der gleichen Randfläche zu- oder abströmenden Strömungslinienabschnitt aufweist.
Unter einer „bogenförmigen Strömungslinie“ soll insbesondere verstanden werden, dass der Luftstrom eine Strömungslinie ausbildet, welche eine bogenartige und/oder kreisbogenförmige und/oder auch gekrümmte Form aufweist.
Unter einem „lokalen Luftstrom“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Lamellenabschnitte zu einer Teilmenge, Teilabschnitt oder partiellen Abschnitt des Luftstroms ausgerichtet sind, insbesondere im Wesentlichen parallel zu einer lokalen Luftströmung ausgerichtet sind.
Unter „ausgerichtet“ soll insbesondere speziell orientiert, ausgebildet, ausgelegt verstanden werden.
Unter „nacheinander angeordnet sind“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Lamellenabschnitte in Strömungsrichtung des durch einen Lüfter gebildeten Luftstroms aufeinanderfolgend und/oder seriell und/oder hintereinander angeordnet sind.
Darunter, dass die Lamellenabschnitte zueinander geneigt ausgebildet, soll insbesondere verstanden werden, dass die Lamellenabschnitte in einer definierten Winkelstellung bzw. einem definierten Neigungswinkel zueinander ausgerichtet sind, damit eine bogenförmige Strömungslinie durch die Lamellenabschnitte des Wärmetauschers ausbildbar ist.
Unter „Durchbruch“ soll insbesondere speziell Öffnung, Durchführung und/oder Ausschnitt verstanden werden.
Unter „Kältemittelrohr“ soll insbesondere ein Rohr mit einem Leervolumen verstanden werden, welches im Gebrauch von Kältemittel durchflossen ist.
Unter „Trennwand“ soll insbesondere speziell Abdeckung, Platte und/oder Sichtwand verstanden werden.
Unter „Lamellenabschnitte“ wird insbesondere speziell Flügelabschnitte oder Finnenabschnitte verstanden werden.
Unter „Randfläche“ wird insbesondere speziell eine Seitenwand, äußere Fläche, Breitseite oder Schmalseite des Wärmetauschers verstanden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Lamellenabschnitte neben der Vergrößerung der Wärmetauschoberfläche auch eine Leitfunktion des Luftstroms durch definierte Ausrichtung der Lamellenabschnitte zu einer lokalen Luftströmung übernehmen. Dadurch kann Bauraum für anderweitig ausgebildete Luftleitelemente, wie beispielsweise abgeschrägte Wände oder Führungskanäle, eingespart oder ganz weggelassen werden. Der Luftstrom durch den Wärmetauscher verläuft demnach nicht auf einer geraden Strömungslinie durch den Wärmetauscher von einer ersten Randfläche zu einer gegenüberliegenden zweiten Randfläche des Wärmetauschers, sondern die Luftströmung durchläuft eine bogenartige Strömungslinie, um den Luftstrom in einem Winkel zu einem abseits von der ersten Randfläche gelegenen zweiten Randfläche des Wärmetauschers zu führen bzw. auszulenken bzw. umzulenken. Auch können die Lamellenabschnitte derart ausgerichtet, dass der Luftstrom zumindest großteilig die gesamte Wärmetauscherfläche bzw. das gesamte Volumen des Wärmetauschers durchströmt, so kann der Wärmetauscher und ein in Wirkverbindung mit dem Wärmetauscher stehender Verdichter effizienter betrieben werden.
Ein nicht unmittelbar gegenüberliegender, aber abseits voneinander gelegener Eintritts- und Austrittsbereich des Luftstroms in bzw. aus dem Wärmetauscher ist allerdings möglich. Der Eintrittsbereich und Austrittsbereich des Luftstroms kann auf gegenüberliegenden Randflächen des Wärmetauschers angeordnet sein, allerdings sind diese erfindungsgemäß derart abseits voneinander anzuordnen, dass zumindest eine bogenförmige Strömungslinie zwischen Eintritts- und Austrittsbereich des Luftstroms vorliegt sowie ein Strömungslinienabschnitt vorliegt, der parallel zu der Randfläche angeordnet ist, welche den Eintritts- bzw. Austrittbereich des Luftstroms in den bzw. aus dem Wärmetauscher ausbildet.
Entsprechend sind die Lamellenabschnitte zu einem lokalen Luftstrom derart ausgerichtet, dass eine Strömungslinie des Luftstroms einen parallel zu einer der Randflächen ausgebildeten Strömungslinienabschnitt aufweist und einen im Wesentlichen senkrecht zu der gleichen Randfläche ausgerichteten Strömungslinienabschnitt aufweist. Der erste Strömungslinienabschnitt und der zweite Strömungslinienabschnitt sind durch eine bogenförmige Strömungslinie bzw. gekrümmte Strömungslinie miteinander verbunden. Folglich kann durch definierte Ausrichtung der Lamellenabschnitte eine bogenförmige Strömungslinie erzeugt werden, welche den Luftstrom von einer der Randflächen zu einer abseits, nicht unmittelbar gegenüberliegenden Randfläche führt bzw. auslenkt.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der zu- oder abströmende Strömungslinienabschnitt im Wesentlichen in einem Neigungswinkel δ im Bereich von 60° ≤ α ≤ 120° bezogen auf die Randfläche ausgerichtet sein. Dadurch ist definiert, dass der zu- oder abströmende Strömungslinienabschnitt nicht in einem rechten Neigungswinkel zu der einen Randfläche ausgerichtet sein muss, sondern kann auch in einem Neigungswinkel im Bereich von 60° bis 120° bezogen auf die eine Randfläche ausgerichtet sein. Ausschlaggebend ist, dass der zu- oder abströmende Strömungslinienabschnitt zu der einen Randfläche hinströmt oder wegströmt bzw. in Richtung der einen Randfläche orientiert ist.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmetauscher einen Randflächenabschnitt an einer der Randflächen ausbilden und die Trennwand einen Durchbruch aufweisen, wobei einer der Randflächenabschnitte unmittelbar an dem Durchbruch angeordnet ist. Dadurch ist erreicht, dass Luft durch den Durchbruch der Trennwand, durch welchen Luft zwischen dem Wärmetauscherraum und dem Lagerraum umgewälzt wird, unmittelbar in den Wärmetauscher gedrückt bzw. aus dem Wärmetauscher gesaugt werden kann. Folglich muss kein Bauraum für Lüfter, Umlenkeinrichtungen oder Klappen oberhalb, unterhalb, rechts oder links des Wärmetauschers vorgesehen werden, da die Luft unmittelbar aus dem Randflächenabschnitt des Wärmetauschers gesaugt bzw. in den Randflächenabschnitt des Wärmetauschers gedrückt wird. Vorteilhafterweise kann der Randflächenabschnitt in einem zentralen Bereich der Randfläche angeordnet sein, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass die Luftströmung bzw. die Strömungslinien an einem zentralen Punkt der Randfläche aufeinandertreffen bzw. von einem zentralen Punkt aus in den Wärmetauscher wegströmen bzw. in den Wärmetauscher auffächern. Durch entsprechend vorteilhafte Ausrichtung der Lamellenabschnitte des Wärmetauschers kann somit eine Luftströmung mit geringen Verwirbelungen durch den Wärmetauscher erzeugt werden. Dadurch, dass der Luftwiderstand durch den Wärmetaucher gering ist, ist eine effizientere Betriebsweise des den Luftstrom durch den Wärmetauscher erzeugenden Lüfters möglich. Dadurch ist erreicht, dass der Luftstrom nicht mehr an einer ersten Randfläche des Wärmetauschers eintritt und unmittelbar an einer gegenüberliegenden Randfläche austritt, wie üblich bei Lamellenwärmetauschern für den Einsatz in Haushaltskühlgeräten, so dass Bauraum in Höhenrichtung des Lagerfachs Bauraum eingespart werden, welcher dann für die Lagerung von Lebensmitteln zur Verfügung steht. Dies ist besonders von Vorteil bei Lagerfächern in Haushaltsgeräten mit einer geringen Fachhöhe, wie z.B. Multifunktionsfächer, Null-Grad Fächer. Vorteilhafterweise ist der Durchbruch auf der Höhe der Randfläche bzw. einer Breitseite des Wärmetauschers zwischen dem Lagerraum und dem Wärmetauscher angeordnet. Somit ist kann die Luft direkt in den Lagerraum strömen oder die Luft unmittelbar vom Lagerraum abgesaugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann durch die Lamellenabschnitte eine Strömungsbahn innerhalb des Wärmetauschers ausgebildet sein, welche dazu vorgesehen ist, die Strömungslinie durch den Wärmetauscher bogenförmig auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass durch vorteilhafte Ausrichtung der Lamellenabschnitte zueinander und relativ zu einem lokalen Luftstrom eine vorgegebene Strömungslinie durch den Wärmetauscher definierbar ist, so können Verwirbelungen bzw. Luftwiderstände durch vorgegebenen Strömungspfade geringer gehalten werden und ein den Luftstrom erzeugender Lüfter ist energieeffizienter betreibbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die bogenförmige Strömungslinie einen Krümmungswinkel von mindestens 45 bezogen auf eine der Randflächen aufweisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Lamellenabschnitte den Luftstrom innerhalb des Wärmetauschers um einen definierten Krümmungswinkel von der einen Randfläche zu einer abseits von der einen Randfläche angeordneten Randfläche ausbilden. Es sind auch Krümmungswinkel von mindestens 75°, vorzugsweise von mindestens 90°, bezogen auf eine der Randflächen des Wärmetauschers darstellbar. Entsprechend ist es auch möglich, dass eine Umkehrung der Strömungsrichtung durch die Lamellenabschnitte des Wärmetauschers ausbildbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Randfläche durch eine Breitseite des Wärmetauschers gebildet sein und die Lamellenabschnitte dazu vorgesehen sein, eine im Wesentlichen senkrecht zu einer Breitseite des Wärmetauschers ausgerichtete Strömungslinie durch lokale Veränderung der Tangentensteigung in eine im Wesentlichen parallel zur Breitseite des Wärmetauschers verlaufende Strömungslinie zu führen oder eine im Wesentlichen parallel zu einer Breitseite des Wärmetauschers ausgerichtete Strömungslinie durch lokale Veränderung seiner Tangentensteigung in eine im Wesentlichen senkrecht zu einer Breitseite verlaufende Strömungslinie zu führen. Dies hat den Vorteil, das partiell zu starke Umlenkungen des Luftstroms durch einzelne Lamellenabschnitte vermieden und die lokale Luftströmung nur um einen kleinen Betrag in seiner Auslenkung verändert wird. Folglich kann ein den Luftstrom durch den Wärmetauscher erzeugender Lüfter energieeffizienter arbeiten und Strömungsgeräusche reduziert werden. Darüber hinaus ist erreicht, dass der Luftstrom nicht mehr an einer Randfläche des Wärmetauschers eintritt und an einer gegenüberliegenden Randfläche austritt, wie üblich bei Lamellenwärmetauschern für den Einsatz in Haushaltskühlgeräten. Sondern entlang einer Breitseite des Wärmetauschers verläuft zu einer seitlichen Randfläche des Wärmetauschers geführt wird. Dadurch kann insbesondere in Höhenrichtung des Lagerfachs Bauraum eingespart werden und für die Lagerung von Lebensmitteln verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Lamellenabschnitte bezogen auf einen lokalen Luftstrom ausgerichtet sein, insbesondere im Wesentlichen parallel zu einem lokalen Luftstrom ausgerichtet sein. Durch inkrementelle Auslenkung bzw. lokale Veränderung der Steigung des Luftstroms durch die jeweiligen Lamellenabschnitte kann in der Summe der einzelnen inkrementellen Auslenkungen eine bogenartige Strömungslinie erzeugt werden. Entsprechend können starke Umlenkungen des Luftstroms durch den Wärmetauscher geringer gehalten werden und die lokale Luftströmung braucht nur um einen kleinen Betrag in seiner Auslenkung durch einen der Lamellenabschnitte verändert werden. Folglich kann ein den Luftstrom durch den Wärmetauscher erzeugender Lüfter energieeffizienter arbeiten und Strömungsgeräusche reduziert werden. Da die Auslenkung des Luftstroms durch eine Vielzahl von Lamellenabschnitten erfolgt, ist es ausreichend, dass die einzelnen Lamellenabschnitte den Luftstrom innerhalb des Wärmetauschers nur soweit in Richtung des zweiten Randflächenabschnitts auslenken, dass die Summe der Umlenkungswinkel eine bogenartige Strömungslinie durch den Wärmetauscher ergeben, genauer eine Auslenkung des Luftstroms von einer parallel zu der dem Lagerraum zugewandten Randfläche des Wärmetauschers bzw. Rückwand bzw. Trennwand verlaufenden Luftstrom zu einem im Wesentlichen senkrecht zu einer dem Lagerraum zugewandten Randfläche des Wärmetauschers bzw. Rückwand bzw. Trennwand verlaufenden Luftstrom ergeben.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmetauscher ausgebildet sein, die Strömungslinie in einen ersten Randflächenabschnitt eintreten zu lassen und die von dem ersten Randflächenabschnitt kommende Strömungslinie durch die Lamellenabschnitte in Querrichtung des Wärmetauschers in Richtung einer weiteren Randfläche bzw. eines zweiten Randflächenabschnitts zu führen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Lamellenabschnitt ausgebildet sein, den Luftstrom von einem ersten Wärmetauscherabschnitt angeordneten ersten Randflächenabschnitt zu einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts bzw. nicht unmittelbar an einer gegenüberliegenden Randfläche angeordneten zweiten Randflächenabschnitt des Wärmetauschers zu führen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Lamellenabschnitt eine erste Lamellenebene ausbilden und der zweite Lamellenabschnitt eine zweite Lamellenebene ausbilden, wobei die erste Lamellenebene und die zweite Lamellenebene unterschiedliche Neigungswinkel bezogen auf eine der Randflächen aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Lamellenabschnitt und der zweite Lamellenabschnitt in Strömungsrichtung des Luftstroms unmittelbar nacheinander angeordnet sein, wobei der definierte Neigungswinkel der zweiten Lamellenebene mindestens 1° und maximal 10° von dem definierten Neigungswinkel der ersten Lamellenebene abweicht. Dadurch ist erreicht, dass die Auslenkung des Luftstroms bzw. Strömungslinie innerhalb des Wärmetauschers inkrementell bzw. schrittweise durch die einzelnen Lamellenabschnitte veränderbar ist, so dass die Summe der Auslenkungen durch die jeweiligen Lamellenabschnitte eine bogenartige Strömungslinie durch den Wärmetauscher ergeben. Dadurch können die Strömungswiderstände in dem Wärmetauscher und daraus folgende Strömungsgeräusche und Verwirbelungen geringer gehalten und ein den Luftstrom erzeugender Lüfter energieeffizienter betreibbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Lamellenabschnitt und der zweite Lamellenabschnitt in dem ersten Wärmetauscherabschnitt angeordnet sein, wobei die erste Lamellenebene und die zweite Lamellenebene in Richtung des Durchbruchs ausgerichtet sind. Dadurch ist der Vorteil erreicht, dass die Lamellenabschnitte den Luftstrom zu dem Durchbruch auf einer durch die Lamellenabschnitte definierten Strömungsbahn führen sowie den Luftstrom inkrementell bzw. schrittweise mit partiellen Auslenkungen auf einer definierten Strömungsbahn in Richtung des Durchbruchs führen bzw. von dem Durchbruch wegführen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Lamellenabschnitt in einem ersten Wärmetauscherabschnitt angeordnet sein und der zweite Lamellenabschnitt in einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts angeordneten zweiten Wärmetauscherabschnitt angeordnet sein, wobei die erste Lamellenebene in Richtung des Durchbruchs ausgerichtet ist und die zweite Lamellenebene von dem Durchbruch abgewandt ist. Entsprechend ist dadurch der Vorteil erreicht, dass der erste Lamellenabschnitt im Wesentlichen parallel zu einer lokalen Luftströmung ausgerichtet ist, welcher in Richtung oder weg vom Lagerraum strömt, und der zweite Lamellenabschnitt im Wesentlichen parallel zu einer lokalen Luftströmung ausgerichtet ist, welcher im Wesentlichen parallel zu einer dem Lagerraum zugewandten Randfläche des Wärmetauschers strömt. Dadurch ist erreicht, dass der Luftstrom durch den Wärmetauscher nicht auf einer im Wesentlichen geraden Strömungslinie verläuft, sondern in seiner Ausrichtung in einem Krümmungswinkel zu einer seitlichen Randfläche durch die Lamellenabschnitte führbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann sich die erste Lamellenebene in einem ersten definierten Neigungswinkel in einem Bereich von 60° ≤ α ≤ 120° bezogen auf eine der Randfläche erstrecken und sich der zweite Lamellenabschnitt in einem zweiten definierten Neigungswinkel in einem Bereich von -30° ≤ β ≤ 30° bezogen auf die gleiche Randfläche erstrecken. Dadurch ist erreicht, dass die Strömungslinie auf einer durch die Lamellenabschnitte vordefinierten Strömungsbahn von einer ersten Strömungsrichtung in eine zur ersten Strömungsrichtung abgewinkelten zweiten Strömungsrichtung führbar ist. Durch genaue Definition eines Strömungsweges bzw. einer Strömungsbahn innerhalb des Wärmetauschers kann ein effizienter Wärmeaustausch bewirkt werden sowie Strömungswiderstände bzw. Strömungsgeräusche reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Kältemittelrohrabschnitte in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht bezogen auf eine Bodenwand des Innenraums ausgerichtet sein. Dadurch ist erreicht, dass der erfindungsgemäße Wärmetauscher nur vertikale Flächen aufweist, wodurch flüssiges Wasser bzw. Tauwasser, das sich durch Beheizen des vereisten Wärmetauschers mit einem Heizelement bildet, ungehindert aufgrund der Gravitationswirkung zu einem unterhalb des Wärmetauschers angeordneten Tauwasserablauf abfließen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Kältemittelrohr mit einer Einschnürung oder einem Innendurchmesser von kleiner 5 mm ausgebildet sein und der Wärmetauscher eine Mehrzahl an geraden Kältemittelrohrabschnitten an einem Endbereich des Kältemittelrohrs aufweisen, wobei die geraden Kältemittelrohrabschnitte entlang der Breitseite des Wärmetauschers angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass durch einen kontinuierlichen Betrieb des Wärmetauschers sowie mit einer Querschnittsreduzierung oder Einschnürung kältemittelseitig ein Druckgefälle erzeugt werden kann und der tiefste Druck bzw. die niedrigste Verdampfungstemperatur sich am Endbereich des den Wärmetauscher ausbildenden Kältemittelrohrs ausbildet. Entsprechend verlagert sich überaschenderweise im Betriebszustand des Wärmetauschers der kälteste Punkt an ei-nen Endbereich bzw. Ausgang des Wärmetauschers bzw. Kältemittelrohrs und entsprechender Frost bildet sich zunächst dort aus. Es ist allgemein bekannt, dass die Frostbildung am kältesten Punkt des Wärmetauschers bzw. an dem Punkt des Wärmetauschers mit dem niedrigsten Verdampferdruck sich zunächst dort ablagert bzw. am größten ist. Weiter ergibt sich der Effekt, dass die Vereisung des Wärmetauschers an einer Randfläche des Wärmetauschers beginnt und danach erst in den zentralen Bereich des Wärmetauschers vordringt. Entsprechend bleibt der zentrale Bereich, welcher frei von Frost für die Durchströmung sein muss, länger frei von Frost, wodurch der Wärmetauscher länger ohne eine Abtauung betrieben werden kann. Somit kann das Haushaltsgerät mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher energieeffizienter betrieben werden, da eine geringere Anzahl von Abtauzyklen notwendig ist bzw. die Zeitdauer bis zum nächsten Abtauvorgang dadurch konstruktiv beinflussbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Lüftergehäuse den Lüfter umgeben, welches aus der Ebene der Trennwand in Richtung des Lagerraums hervorragt. Dies hat den Vorteil, dass der Aufnahmeraum für den Lüfter geringeren Bauraum oder Lagerraum beansprucht. Des Weiteren kann das Lüftergehäuse einstückig mit der Trennwand ausgeführt sein oder als separates Bauteil mit der Trennwand verankert, verrastet, verschraubt oder gesteckt bzw. allgemein verbunden sein. Dadurch ist eine besonders einfache Montage des Lüfters bzw. des Lüftergehäuses in das Haushaltsgerät gegeben. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine Querschnittsfläche durch eine Breitseite des Wärmetauschers eine Parabelform oder Bogenform aufweisen, wobei der Scheitelpunkt bzw. die Symmetrieachse des parabelförmigen oder bogenförmigen Wärmetauschers im Wesentlichen mit einer zentralen Flächennormalen des Durchbruchs überlappt. Dadurch ist erreicht, dass sich die Form des Wärmetauschers an die Form der durch die Lamellenabschnitte gebildeten bogenförmigen Strömungslinie angepasst. Entsprechend können die Randbereiche des Wärmetauschers besser durchströmt und die Effizienz des Wärmetauschers verbessert werden. Auch die Strömungswiderstände innerhalb des Wärmetauschers sind reduziert, da die Strömungslinie eine mehr oder minder durchgängige Bogenform durch den Wärmetauscher ausbildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Randflächenabschnitt an einer Querseite des Wärmetauschers angeordnet sein und der zweite Randflächenabschnitt an einer Schmalseite des Wärmetauschers angeordnet sein, wobei die Querseite flächenmäßig größer ausgebildet sein kann als die Schmalseite. Dadurch ist erreicht, dass der Luftstrom auf einer flächenmäßig größeren Randfläche eintreten kann und innerhalb des Wärmetauschers durch die Lamellenabschnitte in Richtung einer flächenmäßig kleineren Randfläche bzw. Schmalseite des Wärmetauschers auslenkbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmetauscher bzw. das serpentinenförmig gebogene Kältemittelrohr mit den Lamellen in einem Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt sein. Dadurch kann der erfindungsgemäße Wärmetauscher kostengünstig und mit einfacher Fertigungstechnik hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Lamellenabschnitte bogenförmig gekrümmt sein. Die radial abstehenden Lamellenabschnitte weisen in Strömungsrichtung des Luftstroms eine bogenförmige Kontur auf, so dass jeder einzelne Lamellenabschnitt des Wärmetauschers eine entsprechend bogenförmige Strömungslinie durch den Wärmetauscher ausbildet bzw. erzeugt. Entsprechend können dadurch die Strömungswiderstände des Wärmetauschers weiter reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Luftkanal im lateralen Bereich des Wärmetauscheraggregats vorgesehen sein, welcher entlang einer linken und/oder rechten Seitenwand des Innenraums sich erstreckt.
Mit den Angaben „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten, „horizontal“, „vertikal“, „seitlich“, „Tiefenrichtung“, „Breitenrichtung“, „Höhenrichtung“ sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßen Anordnen des Haushaltsgeräts und bei einem dann vor dem Haushaltskältegerät stehenden und in Richtung des Haushaltsgeräts blickenden Beobachter gegebenen Positionen und Orientierungen angegeben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Haushaltsgerätes;
2 eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Haushaltgerätes;
3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wärmetauschers;
4 eine horizontale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des Innenraums des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes;
5 eine horizontale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Innenraums des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes;
6 eine perspektivische Ansicht eines Kältemittelrohrs von einem Wärmetauscher des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes.

Ein in 1 dargestelltes beispielhaftes Haushaltsgerät 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Innenraum 3 auf. Der Innenraum 3 ist in ein oben angeordnetes erstes Lagerfach 4 und ein unten angeordnetes zweiten Lagerfach 5 aufgeteilt. Das erste Lagerfach 4 ist vorzugsweise als Gefrierraum zum Tiefgefrieren von Gefriergut bei ca. minus 18 Grad Celsius ausgebildet. Das zweite Lagerfach 5 dient im Allgemeinen zum frostfreien Kühlen von Kühlgut vorzugsweise bei Temperaturen zwischen plus 4 und plus 8 Grad Celsius. Das zweite Lagerfach 5 kann jedoch auch als Null-Grad-Fach, insbesondere zum Frischhalten von Obst oder Gemüse ausgebildet sein. Das erste Lagerfach 4 und das zweite Lagerfach 5 können aber auch jeweils als Multifunktionsfach ausgebildet sein und Lagertemperaturen von unter 0 Grad Celcius und über 0 Grad Celcius dargestellt werden, d.h. ein Temperaturbereich von beispielsweise von minus 18 Grad Celcius bis plus 14 Grad Celcius ist in diesen Lagerfächern möglich. Somit können angepasste Lagerbedingungen für verschiedenste Arten von Lagergütern eingestellt bzw. zur Verfügung gestellt werden, welche einer optimalen Kühlcharakteristik des eingelagerten Gutes entspricht.
Das erste Lagerfach 4 und das zweite Lagerfach 5 weisen jeweils einen Wärmetauscher 50 auf, der an oder hinter einer Rückwand 7, 11 der Lagerfächer 4, 5 angeordnet ist. Das erste Lagerfach 4 ist bei geöffneter erster Tür 9 zugänglich. Zum Öffnen weist die Tür 9 einen ersten Griff 10 auf. Das zweite Lagerfach 5 ist bei geöffneter zweiter Tür 14 zugänglich. Zum Öffnen weist die zweite Tür 14 einen zweiten Griff 15 auf.
Der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher bzw. eine beliebige Anzahl von Wärmetauschern können an einen Verdichter 8 angeschlossen sein. Der Verdichter 8 ist von der Rückseite aus, d.h. hinter der Rückwand 11 des Haushaltsgeräts 1 in einen Maschinenraum 13 des Bauraums 16 eingesetzt.
Das erste 4 und zweite Lagerfach 5 weisen jeweils einen Lüfter 30 zum Umwälzen von Luft zwischen einem Wärmetauscherraum, in dem ein Wärmetauscher angeordnet ist, in einem Lagerraum für Kühlgut.
In der 2 ist eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Haushaltgerätes 1 mit dem Gehäuse 2 gezeigt. In dem Gehäuse 2 ist ein Innenraum 3 ausgebildet, der in einen Lagerraum 4, 5 und in einen Wärmetauscherraum 22 unterteilt ist. Der Lagerraum 21 ist durch eine Trennwand 100 von dem Wärmetauscherraum 22 getrennt. Durch einen Lüfter 30 kann Luft zwischen dem Lagerraum 21 und dem Wärmetauscherraum 22 umgewälzt werden. Der Lüfter 30 dreht sich um eine Drehachse 32 und weist radial von der Drehachse 32 abstehende Lüfterblätter 34 auf. Der Lüfter 30 ist in einem Gehäuse 36 untergebracht, das mit der Trennwand 100 ausgeformt ist. Der Lüfter 32 kann als Axiallüfter oder Radiallüfter ausgebildet sein. Durch Luftkanäle 42, 44 kann Luft vom Lagerraum 4, 5 zum Wärmetauscherraum 22 strömen oder umgekehrt vom Wärmetauscherraum 22 zum Lagerraum 4, 5 strömen. Der Innenraum 3 ist definiert durch eine Bodenwand 155, durch eine linke 152 und eine rechte Seitenwand 153, eine Rückwand 7, 11 sowie eine in der Darstellung nicht gezeigte Deckenwand 154. In dem Wärmetauscherraum 22 ist ein Wärmetauscher 50 angeordnet. Der Wärmetauscher 50 weist Randflächen 500 auf, welche durch die Breitseiten 506 und Schmalseiten 507 des Wärmetauschers 50 gebildet sind.
In 3 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 50 dargestellt. Diese Darstellung dient zur Definition der räumlichen Erstreckung des erfindgungsgemäßen Wärmetauschers 50. Die Breitseiten 506 sind gebildet durch die flächenmäßig größeren Randflächen 500 des Wärmetauschers 50 und erstrecken sich in Querrichtung 503 sowie in Höhenrichtung 504 des Wärmetauschers 50. Die Schmalseiten 507 sind gebildet durch die gegenüber den Breitseiten 506 flächenmäßig kleineren Randflächen 500 des Wärmetauschers 50 und erstrecken sich in Höhenrichtung 504 und Tiefenrichtung 505 sowie in Querrichtung 503 und Tiefenrichtung 505 des Wärmetauschers 50.
In 4 ist eine horizontale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des Innenraums 3 des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes 1 dargestellt. Gegenüber der 2 unterscheidet sich die 4 durch den Luftstrom 46, welcher durch die Strömungslinien 47 definiert ist. Die Strömungslinien 47 verlaufen in dieser Darstellung durch den Wärmetauscher 50 von der linken Seitenwand 112 und rechten Seitenwand 113 kommend zu einem zentralen Bereich bzw. zum zentral angeordneten Wärmetauscherabschnitt 58 des Wärmetauschers 50. Benachbart zum Wärmetauscherabschnitt 58 sind die Wärmetauscherabschnitte 57 und 59 angeordnet. Der Wärmetauscherabschnitt 58 bildet in der Ausgestaltung einen Lufteintrittsbereich des Luftstroms 46 aus. Der Wärmetauscherabschnitt 57 befindet sich zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 58 und dem Wärmetauscherabschnitt 59 und bildet einen Luftführungsbereich des Luftstroms 46 aus. Die äußeren Wärmetauscherabschnitte 59 sind im Nahbereich der linken 152 bzw. rechten Seitenwand 153 des Innenraums 3 angeordnet und bilden in dieser Ausführung den Austrittsbereich für einen den Wärmetauscher 50 durchströmenden Luftstom 46 aus. In dem Wärmetauscherabschnitt 57 weisen die Strömungslinien 47 eine im Wesentlichen geradlinige Charakteristik bzw. parallele Strömungsrichtung zu einer der flächenmäßig größeren Randflächen 500 bzw. zu einer der Breitseiten 506 aus. In dem Wärmetauscherabschnitt 59 weisen die Strömungslinien 47 identisch zum Wärmetauscherabschnitt 58 eine bogenförmige Charakteristik bzw. bogenförmige Strömungslinie 47 auf.
Ein Durchbruch 25 ist in der Trennwand 100 ausgebildet. Im Bereich des Durchbruchs 25 ist ein um eine Drehachse rotierbarer Lüfter 30 vorgesehen. Der Lüfter 30 wird durch einen Lüftermotor 38 angetrieben und weist Flugblätter 34 auf, welche Luft umwälzen und eine Luftstrom 46 durch den Wärmetauscher 50 erzeugen. Dadurch kann Luft zwischen den Wärmetauscherraum 22 und dem Lagerraum 4,5 umgewälzt werden. Der Lüfter 30 ist vorteilhafter Weise in einem Lüftergehäuse 36 untergebracht, welches einstückig oder als separates Bauteil an der Trennwand 100 angebunden ist.
Der Wärmetauscher 50 ist gebildet durch ein vorzugsweise einstückiges Kältemittelrohr 52, welches serpentinenförmig gebogen ist und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete gerade Kältemittelrohrabschnitte 521, 522 aufweist. Die geraden Kältemittelrohrabschnitte 521, 522, 523 weisen Lamellenabschnitte 601, 602 auf, welche radial vom Kältemittelrohr 52 abstehende Lamellen 60 bzw. Flügel aufweisen. Die Lamellen 60 bzw. Flügel erstrecken sich in Längsrichtung des Kältemittelrohrs 52 bzw. in axialer Richtung des Kältemittelrohrs 52. Die geraden Kältemittelrohrabschnitte 521,522 bzw. geraden Abschnitte des serpentinenförmig gebogenen Kältemittelrohrs 52 weisen radial abstehende Lamellenabschnitte 601, 602 auf. Die Lamellenabschnitte 601, 602 sind jeweils gebildet durch in entgegengesetzter Richtung vom Kältemittelrohr 52 abstehenden Lamellen 60. Die Kaltemittelrohrabschnitte 521, 522 und entsprechende Lamellenabschnitte 601, 602 sind in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Bodenwand 155 des Innenraums 3 ausgerichtet, so dass bei einem Abtauvorgang des Wärmetauschers 50 das entsprechende Abtauwasser in Richtung der Bodenwand 155 des Innenraums 3 bzw. zu einer unterhalb des Wärmetauscher 50 angeordneten Ablaufrinne durch die Gravitationskraft entlang des Kältemittelrohrs 52 ungehindert abfließen kann.
Die Lamellenabschnitte 601, 602 sind in einem Neigungswinkel zueinander angeordnet, dass der Luftstrom 46 auf einer bogenförmigen Strömungslinie 47 durch den Wärmetauscher 50 von einem in einem ersten Wärmetauscherabschnitt 58 angeordneten ersten Randflächenabschnitt 501 zu einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts 58, nicht gegenüberliegenden zweiten Randflächenabschnitt 502 des Wärmetauschers 50 durch die Lamellenabschnitte 601, 602 auslenkbar ist.
Dazu sind die Lamellenabschnitte 601, 602 zu einem lokalen Luftstrom 46 ausgerichtet sind und bilden eine bogenförmige Strömungslinie 47 aus, welche einen zu einer Randfläche 500 des Wärmetauschers 50 im Wesentlichen parallel strömenden Strömungslinienabschnitt 471 aufweist und einen zu der gleichen Randfläche 500 zu- oder abströmenden Strömungslinienabschnitt 472 aufweist. Der zu- oder abströmende Strömungslinienabschnitt 472 sollte im Wesentlichen in einem Neigungswinkel δ im Bereich von 60° ≤ δ ≤ 120° bezogen auf die eine Randfläche 500 ausgerichtet sein.
Damit der erzeugte Luftwiderstand durch die Auslenkung der Vielzahl an Lamellen 60 so gering wie möglich gehalten werden kann, sind die Lamellenabschnitte 601, 602 im Wesentlichen parallel zu einem lokalen Luftstrom 46 ausgerichtet, um einen inkrementelle bzw. schrittweise Auslenkung des Luftstroms 46 durch die Vielzahl an Lamellenabschnitten 601, 602, 603 zu erreichen. Durch eine inkrementelle Auslenkung des Luftstroms 46 durch die Vielzahl an Lamellenabschnitten kann in der Summe der einzelnen inkrementellen Auslenkungen eine im Wesentlichen bogenförmige Strömungslinie 47 erzeugt werden.
In der vorliegenden Ausführung bildet der Luftstrom 46 eine bogenförmige Strömungslinie 47 mit einem Krümmungswinkel γ von mehr als 90° aus, da die Randflächenabschnitte 501, 502 zwar abseits, aber jeweils an der zum Lagerraum 4,5 gewandten Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 angeordnet sind.
In der vorliegenden Darstellung ist die eine Randfläche 500 durch eine Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 gebildet ist und die Lamellenabschnitte 601, 602 sind dazu vorgesehen, eine im Wesentlichen senkrecht zur Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 ausgerichtete Strömungslinie 47 durch lokale Veränderung der Tangentensteigung S, S`, S" in eine im Wesentlichen parallel zur Breitseite 506 des Wärmetauschers verlaufende Strömungslinie 47 zu führen. Entsprechend können die Lamellenabschnitte 601, 602 auch dazu vorgesehen sein, eine im Wesentlichen parallel zur Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 ausgerichtete Strömungslinie 47 durch lokale Veränderung der Tangentensteigung S, S`, S" in eine im Wesentlichen senkrecht zu einer Breitseite 506 verlaufende Strömungslinie 47 zu führen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Lamellenabschnitt 601 in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 58 angeordnet, welcher sich im Nahbereich des Durchbruchs 25 befindet, und der zweite Lamellenabschnitt 602 ist in einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts 58 angeordneten zweiten Wärmetauscherabschnitt 57 angeordnet. Der erste Lamellenabschnitt 601 bildet eine erste Lamellenebene 6011 aus und der zweite Lamellenabschnitt 602 bildet eine zweite Lamellenebene 6021 aus. Die erste Lamellenebene 6011 ist in Richtung des Durchbruchs 25 ausgerichtet und die zweite Lamellenebene 6021 ist von dem Durchbruch 25 abgewandt bzw. im Wesentlichen parallel relativ zum Durchbruch 25 ausgerichtet. Genauer weisen die erste Lamellenebene 6011 und die zweite Lamellenebene 6022 unterschiedliche Neigungswinkel a, β bezogen auf eine dem Lagerraum 4,5 zugewandte Randfläche 500 des Wärmetauschers 50 bzw. Trennwand 100 bzw. Rückwand 7, 11 auf. Genauer spannt die erste Lamellenebene 6011 einen ersten definierten Neigungswinkel α in einem Bereich von -30 ≤ α ≤ 30° bezogen auf eine dem Lagerraum 4,5 zugewandte Randfläche 500 des Wärmetauschers 50 bzw. Trennwand 100 bzw. Rückwand 7, 11 auf und die zweite Lamellenebene 6021 spannt einen zweiten definierten Neigungswinkel β in einem Bereich von 60° ≤ β ≤ 120° bezogen auf eine dem Lagerraum 4,5 zugewandte Randfläche 500 des Wärmetauschers 50 bzw. Trennwand 100 bzw. Rückwand 7, 11 auf. In der Darstellung zwar nicht gezeigt, kann der erste Lamellenabschnitt 601 und der zweite Lamellenabschnitt 602 auch in Strömungsrichtung des Luftstroms 46 unmittelbar nacheinander angeordnet sein. Dabei weichen die definierten Neigungswinkel β der zweiten Lamellenebene 6021 allerdings nur 1° bis 10° von dem definierten Neigungswinkel α der ersten Lamellenebene 6021 ab. Entsprechend kann eine bogenförmige Strömungslinie 47 des Luftstroms 46 durch den Wärmetauscher 50 derart erzeugt werden, dass die Vielzahl an kleinen Auslenkung den Lufststrom in einem Krümmungswinkel durch den Wärmetauscher 50 führt und der erzeugte Luftwiderstand so gering wie möglich gehalten wird.
In 5 ist eine horizontale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Innenraums des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes gezeigt. Gegenüber der 4 ist hier erkennbar, dass der Wärmetauscher 50 aus einem einstückigen und serpentinenförmig gebogenen Kältemittelrohr 52 gebildet ist. Zwischen den Kältemittelrohrabschnitten 601, 602 sind Krümmungsabschnitte 55 ausgebildet, welche die einzelnen Kältemittelrohrabschnitte 601, 602 miteinander verbinden. Die Kältemittelrohrabschnitte 601,602 sind im Wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu einer Bodenwand 155 des Innenraums 3 angeordnet, so dass das Abtauwasser ungehindert in Richtung der Bodenwand 155 abfließen kann. Der Luftstrom 46 strömt auf einer bogenförmigen Strömungslinie 47 von einem zweiten Randflächenabschnitt 502, welcher sich bei vorliegender Ausführungsform auf einer Schmalseite 507 bzw. auf einer Nahe der linken und/oder rechten Seitenwand 152, 153 angeordneten Randfläche 500 des Wärmetauschers 50 befindet, zum ersten Randflächenabschnitt 501, welcher sich bei vorliegender Ausführungsform auf einer Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 in einem zentralen Bereich des Wärmetauschers 50 befindet.
Der Wärmetauscher 50 weist eine Mehrzahl an Kältemittelrohrabschnitten 521, 522 an einem Endbereich 53 des Kältemittelrohrs 52 auf. Die Kältemittelrohrabschnitte 521, 522 sind entlang der Querseite 506 des Wärmetauschers 50 angeordnet. Im Betriebszustand des Wärmetauschers 50 und kontinuierlichen Betrieb des Verdichters verlagert sich die kälteste Stelle bzw. bildet sich der niedrigste Druck am Endbereich des Wärmetauschers 50 aus. Folglich beginnt die Vereisung des Wärmetauschers 50 zunächst an einer Randfläche bzw. Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 und eine vollständige Vereisung des Wärmetauschers 50 wird dadurch zeitlich verzögert sowie die Zeitdauer zwischen zwei Abtauvorgängen des Wärmetauschers 50 kann konstruktiv verlängert werden.
In dieser Ausführungsform sind der erste Lamellenabschnitt 601 und der zweite Lamellenabschnitt 602 in Strömungsrichtung des Luftstroms 46 unmittelbar nacheinander angeordnet. Der definierte Neigungswinkel β der zweiten Lamellenebene 6021 des zweiten Lamellenabschnitts 602 weicht mindestens 1° bis maximal 10° von dem definierten Neigungswinkel α der ersten Lamellenebene 6011 des ersten Lamellenabschnitts 601 ab.
Die horizontale Schnittfläche entlang einer Breitseite 506 des Wärmetauschers 50 weist eine Parabelform oder Bogenform auf. Die Drehachse 32 des Lüfters 30 schneidet sich mit dem Scheitelpunkt bzw. bildet die Symmetrieachse des parabelförmigen oder bogenförmigen Wärmetauschers 50 aus.
In 6 ist eine perspektivische Ansicht des Kältemittelrohrs 52 des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 50 gezeigt. Das Kältemittelrohr 52 ist einstückig ausgebildet und serpentinenförmig gebogen. Das Kältemittelrohr 52 weist gerade Kältemittelrohrabschnitte 521, 522 bzw. einen ersten Kältemittelrohrabschnitt 521 und zweiten Kältemittelrohrabschnitt 522 sowie einen gekrümmten Bereich bzw. einen Krümmungsbereich 55 auf. Der Krümmungsbereich verbindet den ersten Kältemittelrohrabschnitt 521 mit dem zweiten Kältemittelrohrabschnitt 522. Der erste Kältemittelrohrabschnitt 521 ist parallel zum zweiten Kältemittelrohrabschnitt 522 angeordnet. Das Kältemittelrohr 52 kann natürlich auch mehrteilig ausgebildet sein, so dass der Krümmungsabschnitt 55 zu den geraden Kältemittelrohrabschnitten 521, 522 gesteckt ist.
An den geraden Kältemittelrohrabschnitten sind Lamellen 60 vorgesehen. An dem ersten geraden Kältemittelrohrabschnitt 521 ist ein in Längsrichtung des Kältemittelrohrs 52 erstreckender, radial vom Kältemittelrohr 52 abstehender erster Lamellenabschnitt 601 angeordnet. An dem zweiten geraden Kältemittelrohrabschnitt 522 ist ein in Längsrichtung des Kältemittelrohrs 52 erstreckender, radial vom Kältemittelrohr 52 abstehender zweiter Lamellenabschnitt 601 angeordnet. Der erste Lamellenabschnitt 521 und der zweite Lamellenabschnitt 522 sind in dieser Ausführungsform parallel zueinander ausgerichtet.
Weiter ist es auch möglich, dass der Wärmetauscher 50 bzw. das serpentinenförmige gebogene Kältemittelrohr 52 mit den Lamellen 60 in einem Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt ist. Der Krümmungsabschnitt 55 ist in Längsrichtung des Kältemittelrohrs tordiert, so dass ein relativer Versatz zwischen dem ersten Kältemittelrohrabschnitt 521 und dem zweiten Kältemittelrohrabschnitt 522 gebildet werden kann. Das Kältemittelrohr weist vorzugsweise einen Durchmesser D von mindestens 5 mm bis 20 mm auf. Im serpentinenförmigen Kältemittelrohr 52 ist eine Einschnürung 70 bzw. eine Querschnittsreduzierung im Nahbereich einer Einspritzstelle des Wärmetauschers ausgebildet. Durch die Einschnürung 70 kann der niedrigste Druck bzw. der kälteste Punkt im Betrieb des Wärmetauschers 50 an den Endbereich des Kältemittelrohrs 52 bzw. an den Kältemittelausgang des Wärmetauschers verlagert werden.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltsgerät
2: Gehäuse
3: Innenraum
4: Lagerraum
5: Lagerraum
7: Rückwand
8: Verdichter
9: Tür
10: Griff
11: Rückwand
13: Maschinenraum
14: Tür
15: Griff
16: Maschinenraumgehäuse
152: Seitenwand
153: Seitenwand
154: Deckenwand
155: Bodenwand
22: Wärmetauscherraum
25: Durchbruch
30: Lüfter
32: Drehachse
34: Flügelblatt
36: Lüftergehäuse
38: Lüftermotor
42: Luftkanal
44: Luftkanal
46: Luftstrom
47: Strömungslinie
471: Strömungslinienabschnitt
472: Strömungslinienabschnitt
48: Strömungsbahn
50: Wärmetauscher
500: Randfläche
501: Randflächenabschnitt
502: Randflächenabschnitt
503: Breitenrichtung
504: Höhenrichtung
505: Tiefenrichtung
52: Kältemittelrohr
521: Kältemittelrohrabschnitt
522: Kältemittelrohrabschnitt
55: Krümmungsabschnitt
57: Wärmetauscherabschnitt
58: Wärmetauscherabschnitt
59: Wärmetauscherabschnitt
60: Lamelle
601: Lamellenabschnitt
602: Lamellenabschnitt
6011: Lamellenebene
6022: Lamellenebene
70: Einschnürung
100: Trennwand
D: Durchmesser
α: Neigungswinkel
β: Neigungswinkel
δ: Neigungswinkel
γ: Krümmungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012005513 A1 [0004]

Claims

Haushaltsgerät (1), insbesondere Haushaltskältegerät, umfassend ein Gehäuse (3) und einem darin ausgebildeten Innenraum (15), der durch eine Trennwand (10) in einen Wärmetauscherraum (16) mit einem darin angeordneten Wärmetauscher (50) und in einen Lagerraum (11) für Kühlgut unterteilt ist, der Wärmetauscher (50) weist ein serpentinenartig gebogenes Kältemittelrohr (52) mit geraden Kältemittelrohrabschnitten (521, 522) und radial von den geraden Kältemittelrohrabschnitten (521, 522) abstehende Lamellenabschnitte (601, 602) auf, welche im Betriebszustand des Wärmetauschers (50) von einem durch einen Lüfter erzeugten Luftstrom (46) umströmt sind, die Lamellenabschnitte (601, 602) sind zueinander geneigt und in Strömungsrichtung des Luftstroms (46) durch den Wärmetauscher (50) nacheinander angeordnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenabschnitte (601, 602) zu einem lokalen Luftstrom (46) ausgerichtet sind und eine bogenförmige Strömungslinie (47) ausbilden, welche einen zu einer Randfläche (500) des Wärmetauschers (50) im Wesentlichen parallel strömenden Strömungslinienabschnitt (471) aufweist und einen zu der gleichen Randfläche (500) zu- oder abströmenden Strömungslinienabschnitt (472) aufweist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu- oder abströmende Strömungslinienabschnitt (472) im Wesentlichen in einem Neigungswinkel δ im Bereich von 60° ≤ δ ≤ 120° bezogen auf die eine Randfläche (500) ausgerichtet ist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (50) einen Randflächenabschnitt (501, 502) an einer der Randflächen (500) ausbildet und die Trennwand (10) einen Durchbruch (25) aufweist, wobei einer der Randflächenabschnitte (501, 502) unmittelbar an dem Durchbruch (25) angeordnet ist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Lamellenabschnitte (601, 602) eine Strömungsbahn (48) innerhalb des Wärmetauschers (50) ausgebildet ist, welche dazu vorgesehen ist, die Strömungslinie (47) durch den Wärmetauscher (50) bogenförmig auszubilden.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmige Strömungslinie (47) einen Krümmungswinkel (γ) von mindestens 45°, vorzugsweise von mindestens 75°, besonders vorzugsweise von mindestens 90°, bezogen auf eine der Randflächen (500) aufweist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randfläche (500) durch eine Breitseite (506) des Wärmetauschers (50) gebildet ist und die Lamellenabschnitte (601, 602) dazu vorgesehen sind, eine im Wesentlichen senkrecht zur Breitseite (506) des Wärmetauschers (50) ausgerichtete Strömungslinie (47) durch lokale Veränderung der Tangentensteigung (S, S`, S") in eine im Wesentlichen parallel zur Breitseite (506) des Wärmetauschers verlaufende Strömungslinie (47) zu führen oder eine im Wesentlichen parallel zur Breitseite (506) des Wärmetauschers (50) ausgerichtete Strömungslinie (47) durch lokale Veränderung der Tangentensteigung (S, S`, S") in eine im Wesentlichen senkrecht zu einer Breitseite (506) verlaufende Strömungslinie (47) zu führen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenabschnitte (601, 602) ausgebildet sind, den Luftstrom (46) von einem ersten Wärmetauscherabschnitt (58) angeordneten ersten Randflächenabschnitt (501) zu einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts (58), nicht gegenüberliegenden Randfläche (500) angeordneten zweiten Randflächenabschnitt (502) des Wärmetauschers (50) zu führen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lamellenabschnitt (601) eine erste Lamellenebene (6011) ausbildet und der zweite Lamellenabschnitt (602) eine zweite Lamellenebene (6021) ausbildet, wobei die erste Lamellenebene (6011) und die zweite Lamellenebene (6022) unterschiedliche Neigungswinkel (α, β) bezogen auf die eine Randfläche (500) aufweisen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lamellenabschnitt (601) und der zweite Lamellenabschnitt (602) in Strömungsrichtung des Luftstroms (46) unmittelbar nacheinander angeordnet sind, wobei der definierte Neigungswinkel (β) der zweiten Lamellenebene (6021) mindestens 1° bis maximal 10° von dem definierten Neigungswinkel (α) der ersten Lamellenebene (6011) abweicht.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lamellenabschnitt (601) und der zweite Lamellenabschnitt (602) in dem ersten Wärmetauscherabschnitt (58) angeordnet sind, wobei die erste Lamellenebene (6011) und die zweite Lamellenebene (6022) in Richtung des Durchbruchs (25) ausgerichtet sind.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lamellenabschnitt (601) in einem ersten Wärmetauscherabschnitt (58) angeordnet ist und der zweite Lamellenabschnitt (602) in einem abseits des ersten Wärmetauscherabschnitts (58) angeordneten zweiten Wärmetauscherabschnitt (57) angeordnet ist, wobei die erste Lamellenebene (6011) in Richtung des Durchbruchs (25) ausgerichtet ist und die zweite Lamellenebene (602) von dem Durchbruch (25) abgewandt ist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Lamellenebene (6021) in einem ersten definierten Neigungswinkel (α) in einem Bereich von 60° ≤ α ≤ 120° bezogen auf eine der Randfläche (500) erstreckt und sich der zweite Lamellenabschnitt (602) in einem zweiten definierten Neigungswinkel (β) in einem Bereich von -30° ≤ β ≤ 30° bezogen auf die gleiche Randfläche (500) erstreckt.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelrohrabschnitte (521, 522) in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht bezogen auf eine Bodenwand (155) des Innenraums (3) ausgerichtet sind.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittelrohr (52) mit einer Einschnürung (70) oder einem Innendurchmesser (d) von kleiner 5 mm ausgebildet ist und der Wärmetauscher (50) eine Mehrzahl an geraden Kältemittelrohrabschnitten (521, 522) an einem Endbereich (53) des Kältemittelrohrs (52) aufweist, wobei die geraden Kältemittelrohrabschnitte (523) entlang der Breitseite (506) des Wärmetauschers (50) angeordnet sind.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüftergehäuse (36) den Lüfter (30) umgibt, welches aus der Ebene der Trennwand (10) in Richtung des Lagerraums (11) hervorragt.