DE102019200859A1

DE102019200859A1 - Kältegerät

Info

Publication number: DE102019200859A1
Application number: DE102019200859.3A
Authority: DE
Inventors: Ming Zhang; Andreas Vogl; Andreas Molnar
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30

Abstract

Ein Kältegerät (1) umfasst einen Kältebereich (2), der durch eine Isolationswand (3) begrenzt ist, eine Kondenswasserleitung (5) zum Führen von Kondenswasser, die sich durch die Isolationswand (3) erstreckt und außerhalb der Isolationswand (3) mit einer Wärmequelle in thermischem Kontakt steht, und ein Verdunstungsbehältnis (8), das mit der Kondenswasserleitung (5) fluidisch verbunden ist. Ein Abstand zwischen einer Austrittsöffnung (7) der Isolationswand (3), durch die die Kondenswasserleitung (5) aus der Isolationswand (3) austritt, und einem stromabwärtigen Ende (12) der Kondenswasserleitung ist wenigstens zweimal so lang wie ein geradliniger Abstand zwischen der Austrittsöffnung (7) und dem Ende (12) der Kondenswasserleitung (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Kältebereich, der durch eine Isolationswand begrenzt ist, einer Kondenswasserleitung zum Führen von Kondenswasser, die sich durch die Isolationswand erstreckt, einem Verdunstungsbehältnis, das mit der Kondenswasserleitung fluidisch verbunden ist, wobei stromaufwärts des Verdunstungsbehältnisses wenigstens eine Wärmequelle zum Aufwärmen des in der Kondenswasserleitung befindlichen Kondenswassers angeordnet ist.
Aus dem Stand der Technik sind Kältegeräte bekannt, bei denen das im Kältegerät kondensierte Kondenswasser mit einer Schale im Maschinenraum aufgefangen wird. Um das Kondenswasser schneller zur Verdunstung zu bringen, wird das in der Schale befindliche Kondenswasser oftmals erwärmt.
Dabei ist bekannt, dass die Schale auf einen Verdichter gesetzt wird, um Wasser über den Verdichter zu erwärmen. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise in DE 10228739 A1 offenbart. In US 05881566 A ist ein Kältegerät offenbart, bei dem die Wärmeübertragung vom Verdichter in die Schale dadurch erhöht wird, dass die Schale aus einer flexiblen Membran hergestellt wird. Da sich die Membran wegen des Wassergewichts verformt, erhöht sich der Wärmeübergang vom Verdichter auf die Membran und somit das Kondenswasser.
Darüber hinaus ist bekannt, dass ein vom Verdichter ausgehendes Druckrohr, in dem ein durch den Verdichter verdichtetes Kältemittel strömt, zuerst durch die Schale geführt wird, bevor es in einen Verflüssiger strömt. Bei dieser Ausführung wird ausgenutzt, dass das im Druckrohr befindliche Kältemittel ein warmes Gas ist. Das warme Gas wird somit zum Erwärmen des in der Schale befindlichen Kondenswassers eingesetzt. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise in WO 2009/152862 A1 offenbart.
Kondenswasser entsteht überwiegend in einer Abbauphase eines Verdampfers des Kältegeräts und hat daher naturgemäß eine Temperatur von 0 °C oder leicht darüber. Das kalte Kondenswasser wird oftmals direkt in die Schale geführt, was hinsichtlich der Verdunstung von Nachteil ist. So ist die Verdunstung umso höher je höher die Kondenswassertemperatur ist. Die Zugabe des in der Kondenswasserleitung befindlichen kalten Kondenswassers führt dazu, dass sich das bereits in der Schale befindliche Kondenswasser abkühlt und somit aufgewärmt werden muss.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Kältegerät anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Kältegerät der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kondenswasserleitung zwischen einer Austrittsöffnung, an der sie aus der Isolationswand austritt, und einem stromabwärtigen Ende ein Speichervolumen von wenigstens 20 ml aufweist. Indem das zuströmende, kalte Kondenswasser im Speichervolumen aufgehalten wird, hat es Zeit, Wärme aufzunehmen, bevor es die Schale erreicht. Dies hat die Vorteile, dass einerseits dem Kondenswasser bereits vor Erreichen der Verdunstungsschale Wärme zugeführt wird und andererseits eine Temperaturabsenkung des Wassers in der Verdunstungsschale durch den Zustrom von frischem Kondenswasser vermieden oder zumindest begrenzt werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin bei einem Kältegerät mit einer elektrischen Heizung oder einer Heißgas-Heizung der Verdunstungsschale, dass die dem Kondenswasser über das Speichervolumen zugeführte Wärme aus einer anderen Energiequelle als die über die Heizung der Verdunstungsschale zugeführte Wärme stammt.
Je größer das Speichervolumen ist, um so länger kann das Kondenswasser darin zwischengespeichert werden, bevor es letztlich die Verdunstungsschale erreicht, und umso genauer kann sich die Temperatur des im Speichervolumen zurückgehaltenen Kondenswassers der Temperatur in der Verdunstungsschale annähern. Daher sind große Speichervolumina mit einem Volumen von mindestens 30 ml, vorzugsweise mindestens 50 ml, besonders bevorzugt mindestens 80 ml, idealerweise mindestens 120 ml bevorzugt.
Eine Vermischung von im Speichervolumen zurückgehaltenem, erwärmtem Kondenswasser und neu zuströmendem, kaltem Kondenswasser sollte möglichst vollständig vermieden werden, damit zu einem Zeitpunkt, an dem frisches, kaltes Kondenswasser dem Speichervolumen zufließt, sich dies nicht auf die Temperatur des gleichzeitig vom Speichervolumen in die Verdunstungsschale übergehenden Wassers auswirkt. Dies ist insbesondere dadurch erreichbar, dass die Kondenswasserleitung als ein Rohr von gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet ist, dessen Länge ein Mehrfaches seines Durchmessers beträgt.
Ein solches Rohr kann eine Querschnittsfläche von höchstens 700 mm², vorzugsweise höchstens 500 mm², besonders bevorzugt höchstens 300 mm² aufweisen.
Um Wasser in dem Speichervolumen für die zum Erwärmen notwendige Zeit festhalten zu können, sollte das Speichervolumen unterhalb und in Flussrichtung des Kondenswassers stromaufwärts von einem lokal höchsten Punkt der Kondenswasserleitung liegen. Solange der Wasserspiegel diesen höchsten Punkt nicht überschreitet, kann das Wasser nicht aus dem Speichervolumen abfließen; wenn er ihn erreicht, fließt am stromabwärtigen Ende des Speichervolumens genau so viel Wasser ab, wie am stromaufwärtigen Ende zuströmt.
Wie lange das Wasser im Speichervolumen festgehalten wird, hängt von seinem Volumen und der Zuflussrate ab. Der Zufluss kann sich aus zwei Quellen speisen, zum einen aus Tauwasser, das sich an einem Kühlfachverdampfer niederschlägt und von dort, sofern die Temperatur des Verdampfers positiv ist, kontinuierlich abließen kann, zum anderen aus Tauwasser, das sich an einem Gefrierfachverdampfer zunächst in Form von Reif ansammelt und von dort schwallweise, jeweils während eines Abtauens des Verdampfers, abfließt. Bei modernen Kältegeräten werden die Zeiten, an denen das Abtauen stattfindet, von einer Steuerschaltung anhand einer gemessenen oder geschätzten Dicke der Reifschicht festgelegt, so dass die beim Abtauen anfallende Wassermenge von einem Abtauvorgang zum anderen nur wenig schwankt. Das Speichervolumen sollte bei einem reinen Gefriergerät wenigstens so groß sein wie die bei einem Abtauvorgang anfallende Wassermenge, um sicherzustellen, dass die Verweildauer des Wassers im Speichervolumen wenigstens dem Zeitabstand zwischen zwei Abtauvorgängen entspricht, und zu verhindern, dass Wasser in die Verdunstungsschale gelangt, bevor es die Temperatur des Maschinenraums annehmen konnte. Bei einem Kombinationsgerät kann das Fassungsvermögen noch um die Wassermenge vergrößert werden, die zwischen zwei Abtauungen des Gefrierfachverdampfers vom Kühlfachverdampfer abläuft, doch ist dies nicht zwingend erforderlich, da das Wasser vom Kühlfachverdampfer kontinuierlich abläuft und deswegen nur Wasser aus dem Speichervolumen verdrängt, das dort schon Zeit gehabt hat, sich zu erwärmen.
Das erfindungsgemäße Kältegerät weist den Vorteil auf, dass das in der Kondenswasserleitung befindliche Kondenswasser vor einer Zugabe in das Verdunstungsbehältnis erwärmt wird, was für die Verdunstung des in dem Verdunstungsbehältnis befindlichen Kondenswassers vorteilhaft ist. Insbesondere wird bereits wenigstens eine im Kältegerät befindliche Wärmequelle zum Erwärmen des Kondenswassers genutzt, sodass keine zusätzlichen Geräte in das Kältegerät eingebaut werden müssen und kein zusätzlicher Energieverbrauch zum Verdunsten des Kondenswassers benötigt wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kältegeräts besteht darin, dass die Kondenswasserleitung lang ausgebildet ist, was hinsichtlich der Wärmeübertragung von der Wärmequelle zu dem Kondenswasser von Vorteil ist. Durch das Erwärmen des Kondenswassers vor Eintritt in das Verdunstungsbehältnis ist es nicht mehr zwingend notwendig, dass das Druckrohr durch das Verdunstungsbehältnis geführt wird, was hinsichtlich der Kosten von Vorteil ist
Als Kältebereich wird der Bereich des Kältegeräts verstanden, der durch das Kältegerät gekühlt wird und in dem beispielsweise Lebensmittel gelagert sind. Die Isolationswand trennt den Kältebereich von anderen Räumen des Kältegeräts und dient zum thermischen Isolieren des Kältebereichs.
Die Kondenswasserleitung ist eine Leitung, durch die das im Kältebereich kondensierte Kondenswasser von dem Kältebereich in das Verdunstungsbehältnis abgeführt werden kann. Dabei kann sich die Kondenswasserleitung von dem Kältebereich zu dem Verdunstungsbehältnis erstrecken. Im Kältebereich kann ein Sammelbereich in Form beispielsweise einer Ausnehmung in der Isolationswand vorhanden sein, in dem sich das Kondenswasser sammelt und von dem es mittels der Kondenswasserleitung abgeführt wird.
Bei einer besonderen Ausführung kann der aus der Isolationswand erstreckende Teil der Kondenswasserleitung einen mäanderförmigen Abschnitt aufweisen. Dies weist den Vorteil auf, dass die Kondenswasserleitung besonders lang ist, was hinsichtlich der Wärmeübertragung vorteilhaft ist.
Das Kältegerät kann einen Maschinenraum aufweisen, in den sich der aus der Austrittsöffnung austretende Teil der Kondenswasserleitung erstreckt. Dabei kann die Wärmequelle die im Maschinenraum befindliche Umgebungsluft sein. Eine derartige Ausführung ist besonders einfach aufgebaut.
Das Kältegerät kann einen Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels aufweisen. Das durch den Verdichter verdichtete Kältemittel kann mittels eines mit dem Verdichter fluidisch verbundenen Druckrohrs aus dem Verdichter ausströmen. Der Verdichter kann in dem Maschinenraum angeordnet sein. Dabei kann die Wärmequelle das Druckrohr sein. Bei dieser Ausführung wird ausgenutzt, dass das durch den Verdichter verdichtete Kältemittel als Gas mit hoher Temperatur vorliegt. Dieses Gas wird im Verflüssiger abgekühlt, wobei bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kältegeräten die beim Verflüssigen frei werdende Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird jedoch die Wärme zum Erwärmen des Kondenswassers verwendet.
Das Druckrohr und die Kondenswasserleitung können, insbesondere unmittelbar, miteinander verbunden sein, um einen Wärmeübergang vom Druckrohr zur Kondenswasserleitung durch unmittelbaren Kontakt, ohne Überwindung eines dazwischenliegenden isolierenden Spalts, zu ermöglichen. Vorzugsweise berühren Druckrohr und Kondenswasserleitung einander entlang einer Linie oder eines Streifens, die/der entlang ihrer beider Längsachsen verläuft. Dabei kann das Druckrohr - komplementär zur Kondenswasserleitung - einen mäanderförmigen Abschnitt aufweisen. Dies ist hinsichtlich der Wärmeübertragung von Vorteil, weil dadurch ein großer Bereich bereitgestellt werden kann, über den Wärme von dem Druckrohr an die Kondenswasserleitung abgegeben wird.
Die Flussrichtungen des Wassers in der Kondenswasserleitung und des Kältemittels im Druckrohr sind vorzugsweise gegenläufig zueinander.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Wärmequelle der Verdichter sein. Das Verdunstungsbehältnis kann, insbesondere unmittelbar, auf dem Verdichter angeordnet sein. Insbesondere kann die Kondenswasserleitung wenigstens einmal um den Verdichter gewickelt sein. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass die Kondenswasserleitung mehrmals um den Verdichter gewickelt ist. Bei dieser Ausführung wird ausgenutzt, dass sich der Verdichter im Betrieb erwärmt, wobei die Verdichterwärme zum Erwärmen des Kondenswassers genutzt wird.
Das Kältegerät kann einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels aufweisen. Dabei kann die Wärmequelle der Verflüssiger sein. Bei dieser Ausführung wird ausgenutzt, dass beim Verflüssiger zwangsweise Wärme frei wird. Die Wärme wird bei der Ausführung somit nicht an die Umgebung abgegeben, sondern zum Erwärmen des Kondenswassers genutzt.
Wenn ein Teil der Kondenswasserleitung tiefer liegt als deren stromabwärtiges Ende, dann kann sich die Kondenswasserleitung nicht vollständig entleeren, sondern Kondenswasser bleibt in diesem Teil solange stehen, bis es von aus dem Kältebereich nachfließendes Kondenswasser verdrängt wird. Das Wasser in diesem Teil hat daher ausreichend Zeit, um sich vor Erreichen des Verdunstungsbehältnis zu erwärmen.
Bei einer besonderen Ausführung kann eine Speicherkapazität der Kondenswasserleitung wenigstens der bei einem Abtauvorgang auftretenden Kondenswassermenge entsprechen. Insbesondere kann die Speicherkapazität genau der zweifachen bei einem Abtauvorgang auftretenden Kondenswassermenge entsprechen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass nur vorgewärmtes Kondenswasser in das Verdunstungsbehältnis kommt und die Verdunstung in dem Verdunstungsbehältnis kontinuierlich auf einem hohen Niveau bleibt.
Von besonderem Vorteil ist ein Kältegerät, bei dem mehrere Wärmequellen vorhanden sind. Bei derartigen Kältegerät kann das Kondenswasser besonders gut aufgewärmt werden, bevor es dem Verdunstungsbehältnis zugeführt wird. So kann das Kältegerät derart ausgebildet sein, dass es eine erste Wärmequelle in Form des Verdichters und der mehrmals um den Verdichter gewickelten Kondenswasserleitung und eine zweite Wärmequelle in Form des Druckrohrs aufweist, wobei das Druckrohr und die Kondenswasserleitung jeweils einen mäanderförmigen Abschnitt aufweist.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:

1: einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem schematischen vertikalen Schnitt,
2: einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3: einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
4 einen Ausschnitt eines Verflüssigers des Kältegeräts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
5 einen Ausschnitt eines Verflüssigers gemäß einer Variante; und
6: einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt ein Teil eines erfindungsgemäßen Kältegeräts 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Kältegerät 1 weist einen Kältebereich 2 auf, der durch einen Korpus und eine daran angeschlagene Tür begrenzt ist. Die Schnittebene der 1 verläuft parallel zu einer Rückwand des Korpus und der ihr in geschlossener Stellung gegenüberliegenden Tür. Eine Isolationswand 3 des Korpus ist teilweise zu sehen. Sie trennt den Kältebereich 2 unter anderem von einem Maschinenraum 9, der in üblicher Weise in einer unteren hinteren Ecke des Korpus ausgespart ist. In dem Maschinenraum 9 ist ein Verdichter 4 zum Verdichten eines Kältemittels untergebracht. Eine Kondenswasserleitung 5 zum Abführen von Kondenswasser aus dem Kältebereich 2 erstreckt sich durch die Isolationswand 3 in den Maschinenraum 9. Die Kondenswasserleitung 5 verlässt die Isolationswand 3 an einer Austrittsöffnung 7 an einer vom Kältebereich 2 abgewandten Außenseite der Isolationswand 3. Das Kältegerät 1 weist außerdem ein Verdunstungsbehältnis 8 auf, das direkt auf den Verdichter 4 gesetzt ist. Ein Ende 12 der Kondenswasserleitung 5 ist über dem Verdunstungsbehältnis 8 angeordnet, so dass aus der Kondenswasserleitung 5 austretendes Wasser von letzterer aufgefangen wird. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein Abstand zwischen der Austrittsöffnung 7 der Isolationswand 3 und dem Ende 12 der Kondenswasserleitung 5 wenigstens zweimal so lang wie ein geradliniger Abstand zwischen der Austrittsöffnung 7 und dem Ende 12 der Kondenswasserleitung 5. Der geradlinige Abstand zwischen der Austrittsöffnung 7 und dem Ende der Kondenswasserleitung 5 ist in 1 gestrichelt dargestellt.
Ein mäanderförmiger Abschnitt 14 der Kondenswasserleitung 5 verläuft innerhalb des Maschinenraums 9. Wasser, das sich in der Kondenswasserleitung 5 befindet, kann so Wärme, die der Verdichter 4 im Betrieb an die Luft des Maschinenraums abgibt, gut aufnehmen, bevor es das Verdunstungsbehältnis 8 erreicht.
Ein Teil der Kondenswasserleitung 5 verläuft auf einem tieferen Niveau als dem des Verdunstungsbehältnisses 8 bzw. dem - in 1 durch eine strichpunktierte Linie markierten - Niveau eines lokal höchsten Punktes 20 der Kondenswasserleitung 5, kurz vor deren Ende 12. Dieser Teil bildet ein Speichervolumen 18, das im Betrieb ständig mit Wasser gefüllt ist. Aus diesem Speichervolumen 18 gelangt Wasser erst dann in das Verdunstungsbehältnis 8, wenn es von frischem Kondenswasser, das aus dem Kältebereich 2 nachfließt, verdrängt wird. Die lange Verweildauer des Wassers in der Kondenswasserleitung 5 gewährleistet, dass das ins Verdunstungsbehältnis 8 eintretende Wasser nahezu dieselbe Temperatur wie die Luft des Maschinenraums 9 hat.
Die Größe des Speichervolumens 18 der Kondenswasserleitung 5 kann an die bei einem Abtauvorgang aus dem Kältebereich 2 nachfließende Wassermenge angepasst sein, so dass diese komplett von dem Speichervolumen 18 aufgenommen werden kann und auf diese Weise bis zum nächsten Abtauvorgang Zeit hat, um die Temperatur des Maschinenraums anzunehmen. Das Speichervolumen sollte daher nicht zu klein sein, um keine Steigerung der Abtauhäufigkeit erforderlich zu machen. Ein Volumen von unter als 20 ml ist daher zu vermeiden, bevorzugt sind Volumina von 50 ml und mehr.
Das Speichervolumen 18 ist vorzugsweise integraler Bestandteil der Kondenswasserleitung 5, die sich mit gleichbleibendem Querschnitt durch den Maschinenraum 9 bis zu ihrem Ende 12 erstreckt. Der Querschnitt misst höchstens 700 mm², vorzugsweise höchstens 500 mm², besonders bevorzugt höchstens 300 mm².
Einer in 2 gezeigten Weiterbildung zufolge ist der Verdichter 4 mit einem Druckrohr 11 fluidisch verbunden. In dem Druckrohr 11 strömt das durch den Verdichter 4 verdichtete Kältemittel, das nach Austritt aus dem Verdichter 4 als warmes Gas vorliegt. Das Druckrohr 11 ist an dem vom Verdichter 4 abgewandten Ende mit einem (nur in 3 dargestellten) Verflüssiger 10 verbunden.
Bei der in 2 gezeigten Ausführung dient das Druckrohr 11 ebenfalls als Wärmequelle zum Aufwärmen des in der Kondenswasserleitung 5 befindlichen Kondenswassers. Zu diesem Zweck weist das Druckrohr 11 wie der in dem Maschinenraum 9 befindliche Teil der Kondenswasserleitung 5 einen mäanderförmigen Abschnitt 15 auf. Die Abschnitte 14, 15 stehen in unmittelbarem Kontakt miteinander. Dabei können das Druckrohr 11 und die Kondenswasserleitung 5 miteinander, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sein. Durch den Kontakt mit dem Druckrohr 11 kann das Wasser vor dem Eintritt in das Verdunstungsbehältnis 8 sogar eine höhere Temperatur als die Lufttemperatur des Maschinenraums 9 erreichen.
3 zeigt einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem Schnitt entlang einer sich in Tiefenrichtung des Korpus erstreckenden Ebene. Ein Verflüssiger 10 ist an der Rückwand 16 des Korpus über dem Maschinenraum 9 montiert. Um diesen als Wärmequelle zum Aufwärmen des in der Kondenswasserleitung 5 befindlichen Kondenswassers nutzen zu können, durchquert die Kondenswasserleitung 5 die Rückwand 16. Die Kondenswasserleitung 5 kann in Mäandern in einem Zwischenraum 13 zwischen der Rückwand 16 und dem plattenförmigen Verflüssiger 10 verlaufen, um von der darin aufsteigenden, in Kontakt mit dem Verflüssiger 10 erwärmten Luft Wärme aufzunehmen. Eine effizientere Erwärmung ist möglich, indem die Kondenswasserleitung 5, wie in der Fig. gezeigt, in unmittelbarem Kontakt mit einer Kältemittelleitung 17 des Verflüssigers 10 verlegt ist und den Mäandern der letzteren folgt. Das Ende 12 der Kondenswasserleitung 5 mündet analog zu der in 1 gezeigten Ausführung in dem auf dem Verdichter 4 angeordneten Verdunstungsbehältnis 8.
Um Wasser in der Kondenswasserleitung 5 über lange Zeit festhalten und erwärmen zu können, kann am Ende 12 der Kondenswasserleitung 5 ein Ventil 19 vorgesehen sein, das jeweils zu Beginn eines Abtauvorgangs geöffnet wird, um das stromaufwärts vom Ventil 19 aufgefangene Wasser abfließen zu lassen, und anschließend wieder geschlossen wird, um das vom Verdampfer ablaufende, kalte Tauwasser aufzuhalten und in Kontakt mit dem Verflüssiger zu erwärmen.
Anstelle des Ventils 19 kann zwischen dem sich entlang der Kältemittelleitung 17 erstreckenden Teils der Kondenswasserleitung 5 und ihrem Ende 12 auch ein Rohrbogen vorgesehen sein, der sich nach oben bis knapp unter die Austrittsöffnung 7 erstreckt.
4 zeigt eine Teilansicht eines Verflüssigers 10 mit einem solchen Rohrbogen. Auf dem plattenförmigen Verflüssiger 10 erstreckt sich in an sich bekannter Weise ein vom Verdichter gespeistes Druckrohr 15 in Mäandern mit jeweils von U-Bögen verbundenen horizontalen Rohrabschnitten 21. Ein stromaufwärtiger Abschnitt 22 der Kondenswasserleitung 5 läuft von der Austrittsöffnung 7 auf den Verflüssiger 10 zu; sobald die Kondenswasserleitung 5 den Verflüssiger erreicht, folgt sie dort eng angeschmiegt dem Verlauf des Druckrohrs 15 bis zum unteren Rand des Verflüssigers 10. Von dort steigt sie in einem haarnadelförmigen Bogen 23 noch einmal an bis zu einem höchsten Punkt 20 knapp unterhalb der Austrittsöffnung 7. Im hier gezeigten Fall liegt der höchste Punkt 20 oberhalb des höchsten von der Kondenswasserleitung 5 berührten horizontalen Rohrabschnitts 21. So kann sich das Kondenswasser in dem auf dem Verflüssiger 10 verlaufenden Teil der Kondenswasserleitung 5 auf nahezu dessen gesamter Länge stauen und vor Erreichen der Verdunstungsschale die Abwärme des Verflüssigers 10 aufnehmen.
5 zeigt eine Variante, die ohne den haarnadelförmigen Bogen 23 auskommt und deswegen für diesen keinen Platz am Verflüssiger 10 freihalten muss. Stattdessen ist am stromabwärtigen Ende eines jeden horizontalen Abschnitts 24 der Kondenswasserleitung 5, der einen der horizontalen Rohrabschnitte 21 des Druckrohrs 15 flankiert, ein nach oben gerichteter Bogen 25 mit einem lokal höchsten Punkt 20 gebildet. Um das Tauwasser in einem solchen horizontalen Abschnitt 24 zu stauen, genügt es, wenn der höchste Punkt 20 jeweils um einen Rohrdurchmesser über dem betreffenden horizontalen Abschnitt 24 liegt.;
Im Falle eines reinen Kühlgeräts können sowohl das Ventil 19 als auch der Rohrbogen entfallen, weil in der Regel dann, wenn sich am Kühlfachverdampfer Tauwasser bildet und abfließt, auch der Verflüssiger warm ist und die Zeit, die das Wasser braucht, um die Mäander der Kondenswasserleitung 5 bis zum Ende 12 zu durchlaufen, zum Erwärmen ausreicht.
6 zeigt einen Teil des erfindungsgemäßen Kältegeräts 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Kältegerät 1 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Kältegeräten darin, dass der Verdichter 4 die Wärmequelle zum Erwärmen des in der Kondenswasserleitung 5 befindlichen Kondenswassers ist. So ist die Kondenswasserleitung 5 mehrmals um den Verdichter 4 gewickelt, bevor sie in dem Verdunstungsbehältnis 8 mündet. Dadurch kann die Verdichterwärme zum Erwärmen des Kondenswassers genutzt werden. Wie in der Ausgestaltung der 1 verläuft auch hier ein beträchtlicher Teil der Kondenswasserleitung 5 unterhalb des Verdunstungsbehältnisses 8 und ist deshalb ständig mit Wasser gefüllt. Auch hier kann das Volumen dieses Teils bemessen sein, um das bei einem Abtauvorgang anfallende Kondenswasser komplett aufnehmen zu können.
Bezugszeichenliste

1: Kältegerät
2: Kältebereich
3: Isolationswand
4: Verdichter
5: Kondenswasserleitung
7: Austrittsöffnung
8: Verdunstungsbehältnis
9: Maschinenraum
10: Verflüssiger
11: Druckrohr
12: Ende der Kondenswasserleitung
13: Zwischenraum
14: mäanderförmiger Abschnitt der Kondenswasserleitung
15: mäanderförmiger Abschnitt des Druckrohrs
16: Rückwand
17: Kältemittelleitung
18: tiefliegender Teil der Kondenswasserleitung
19: Ventil
20: lokal höchster Punkt
21: horizontaler Rohrabschnitt
22: stromaufwärtiger Abschnitt
23: haarnadelförmiger Bogen
24: horizontaler Abschnitt
25: Bogen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10228739 A1 [0003]
US 05881566 A [0003]
WO 2009/152862 A1 [0004]

Claims

Kältegerät (1) mit einem Kältebereich (2), der durch eine Isolationswand (3) begrenzt ist, einer Kondenswasserleitung (5) zum Führen von Kondenswasser, die sich durch die Isolationswand (3) erstreckt und außerhalb der Isolationswand (3) mit einer Wärmequelle in thermischem Kontakt steht, einem Verdunstungsbehältnis (8), das mit der Kondenswasserleitung (5) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondenswasserleitung (5) zwischen einer Austrittsöffnung (7) der Isolationswand (3), durch die die Kondenswasserleitung (5) aus der Isolationswand (3) austritt, und einem stromabwärtigen Ende (12) der Kondenswasserleitung ein Speichervolumen von wenigstens 20 ml aufweist.
Kältegerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen mindestens 30 ml, vorzugsweise mindestens 50 ml, besonders bevorzugt mindestens 80 ml, idealerweise mindestens 120 ml misstund/oder durch ein Rohr mit höchstens 700 mm², vorzugsweise höchstens 500 mm², besonders bevorzugt höchstens 300 mm² Querschnittsfläche gebildet ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen unterhalb und in Flussrichtung des Kondenswassers stromaufwärts von einem lokal höchsten Punkt (20) und/oder einem Ende (12) der Kondenswasserleitung (5) liegt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondenswasserleitung (5) angeordnet ist, um Tauwasser von einem den Kältebereich (2)) kühlenden Verdampfer abzuleiten, dass eine Steuerschaltung vorgesehen ist, um ein Abtauen des Verdampfers einzuleiten, wenn oder bevor eine maximale Eismenge am Verdampfer angesammelt ist, und das Speichervolumen ausreichend bemessen ist, um das beim Abtauen der maximalen Eismenge freigesetzte Kondenswasser zu speichern.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdunstungsbehältnis (8) ein Fassungsvermögen aufweist, das mindestens so groß ist wie das Speichervolumen.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich außerhalb der Isolationswand (3) erstreckende Teil der Kondenswasserleitung (5) einen mäanderförmigen Abschnitt (14) aufweist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich der aus der Austrittsöffnung (7) austretende Teil der Kondenswasserleitung (5) durch einen Maschinenraum (9) erstreckt, und dass die Wärmequelle die im Maschinenraum (9) befindliche Umgebungsluft ist.
Kältegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Verdichter (4) zum Verdichten eines Kältemittels, wobei das durch den Verdichter (4) verdichtete Kältemittel mittels eines mit dem Verdichter (4) fluidisch verbundenen Druckrohrs (11) aus dem Verdichter (4) ausströmt.
Kältegerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (11) als die Wärmequelle dient.
Kältegerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (11) und die Kondenswasserleitung (5) sich in Kontakt miteinander erstrecken.
Kältegerät (1) nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (11) einen mäanderförmigen Abschnitt (15) aufweist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen stromaufwärts von einem lokal höchsten Punkt der Kondenswasserleitung liegt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verflüssiger (10), der als die Wärmequelle dient.
Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondenswasserleitung (5) in einem Zwischenraum (13) zwischen dem Verflüssiger (10) und der Isolationswand (3) verläuft.
Kältegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondenswasserleitung (5) sich in Kontakt mit einer Kältemittelleitung (17) des Verflüssigers (10) erstreckt.