DE102019219266A1

DE102019219266A1 - Haushaltskältegerät

Info

Publication number: DE102019219266A1
Application number: DE102019219266.1A
Authority: DE
Inventors: Ming Zhang; Andreas Vogl; Alex Sperling; Berthold Pflomm
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-06-10
Also published as: EP4073440A1; WO2021115738A1

Abstract

Haushaltskältegerät (1) mit einem wärmeisolierten Gehäuse (2) in dem zumindest ein Aufnahmeraum (7) für Lebensmittel und kältetechnische Komponenten ausgebildet ist, der durch einen in dem Gehäuse (2) zwischen dem Aufnahmeraum (7) und einer Wärmeisolation (10) angeordneten Innenbehälter (3) begrenzt ist, wobei innerhalb des Aufnahmeraums (7) an einer dem Aufnahmeraum (7) zugewandten Wandfläche (16) des Innenbehälters (3) ein freihängender Flügelrohrverdampfer (50) zum Kühlen des Aufnahmeraums (7) angeordnet ist, der Flügelrohrverdampfer (50) umfasst eine meanderförmig gebogene, im Betrieb des Haushaltskältegeräts (1) kältemittelführende Kältemittelrohrschlange (501) mit einer Vielzahl von Kältemittelrohrgeraden (503), die jeweils durch Kältemittelrohrbögen (504) miteinander verbunden sind, wobei die Kältemittelrohrgeraden (501) entlang ihrer Längserstreckung radial abstehende Flügel (505) aufweisen, wobei der Flügelrohrverdampfer (50) eine flache Bauweise aufweist und die Kältemittelrohrgeraden (503) im Wesentlichen durchgängig nebeneinander entlang der Wandfläche (16) des Aufnahmeraums (7) angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät mit einem Flügelrohrverdampfer in einem Aufnahmeraum für Lebensmittel.
Stand der Technik
Die WO 2009/068979 offenbart einen Wärmetauscher mit Flügelrohren.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe ist es, ein Haushaltskältegerät mit einem verbesserten Flügelrohrverdampfer anzugeben, der einen verbesserten Aufbau bei Anwendung in Haushaltskältegeräten aufweist.
Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst. Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Haushaltskältegerät mit einem wärmeisolierten Gehäuse in dem zumindest ein Aufnahmeraum für Lebensmittel und kältetechnische Komponenten ausgebildet ist, der durch einen in dem Gehäuse zwischen dem Aufnahmeraum und einer Wärmeisolation angeordneten Innenbehälter begrenzt ist, wobei innerhalb des Aufnahmeraums an einer dem Aufnahmeraum zugewandten Wandfläche des Innenbehälters ein freihängender Flügelrohrverdampfer zum Kühlen des Aufnahmeraums angeordnet ist, der Flügelrohrverdampfer umfasst eine meanderförmig gebogene, im Betrieb des Haushaltskältegeräts kältemittelführende Kältemittelrohrschlange mit einer Vielzahl von Kältemittelrohrgeraden, die jeweils durch Kältemittelrohrbögen miteinander verbunden sind, wobei die Kältemittelrohrgeraden entlang ihrer Längserstreckung radial abstehende Flügel aufweisen, wobei der Flügelrohrverdampfer eine flache Bauweise aufweist und die Kältemittelrohrgeraden im Wesentlichen durchgängig nebeneinander entlang der Wandfläche des Aufnahmeraums angeordnet sind.
Die Wandfläche liegt vorzugsweise einer Tür des Aufnahmeraums gegenüber.
Unter einem Haushaltskältegerät wird insbesondere ein Haushaltsgerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient, Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie bspw. ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
Im Allgemeinen ergibt sich der Vorteil, dass Flügelrohrverdampfer hinsichtlich Lebensmittelsicherheit bei Anordnung innerhalb eines Aufnahmeraums bzw. in einer von der Lagerkammer abgetrennten Verdampferkammer des Haushaltskältegeräts für Lebensmittel besser geeignet sind, da dieser gänzlich auf Klebverbindungen wie Butyl oder Hotmelt verzichtet. Hingegen sind bei „Tube-on-Sheet“-Verdampfern derartige Klebverbindung für die Befestigung der Kältemittelrohre auf einer Metallplatte üblich.
Ferner kann die Verwendung von Flügelrohrverdampfern bei Haushaltskältegeräten kostengünstiger im Vergleich zu üblicherweise in einem Aufnahmeraum des Haushaltskältegeräts verwendeten Verdampfern, wie z.B. Tube-on-Sheet Verdampfer, Lamellenverdampfer oder Rollbond-Verdampfer, sein. Da bei einem Flügelrohrverdampfer die teure Metallplatte zur Auflage der Kältemittelrohre, wie bei einem „Tube-on-Sheet“-Verdampfer, oder aufeinander gelegte Metallschichten, zwischen denen die Kältemittelbahnen durch Aufblasen gebildet werden, wie bei einem Rollbond-Verdampfer, entfällt, ist der Flügelrohrverdampfer in Flachbauweise konstruktiv einfach und kostengünstig herstellbar und für die Anwendung im Haushaltskältegerätebereich besonders geeignet.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann sein, dass der Flügelrohrverdampfer durch die flache Bauform und durchgängig benachbarte Anordnung entlang der Wandfläche des Aufnahmeraums gegenüber einem Lamellenverdampfer mit eher tiefer Bauform weniger Lagervolumen vom Aufnahmeraum einnimmt, und sich die Lagerkapazität für Lagergut im Aufnahmeraum erhöht, zumindest besser nutzbar ist.
Auch ist ein Einsatz von Flügelrohrverdampfern besonders vorteilhaft bei Anordnung im Aufnahmeraum bzw. in der Lagerkammer bzw. in einer von der Lagerkammer abgetrennten Verdampferkammer des Haushaltskältegeräts, da dieser ohne Korrosionsschutzmaßnahmen, wie z.B. Anti-Oxidations-Beschichtung, eingesetzt werden kann.
Unter „flache Bauweise“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Flügelrohrverdampfer verstanden, dessen Ausmaße in Tiefenrichtung des Aufnahmeraums besonders schmal gehalten ist. Genauer ist vorgesehen, dass unmittelbar benachbarte Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers in Tiefenrichtung des Aufnahmeraums nicht übereinander angeordnet bzw. gelagert sind, sondern im Wesentlichen durchgängig benachbart entlang der Wandfläche des Aufnahmeraums angeordnet sind. Vorteilhafterweise weisen zwei unmittelbar räumlich benachbarte Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers keinen gemeinsamen Schnittpunkt mit einer Flächennormalen der Wandfläche auf bzw. die Ausmaße von zwei unmittelbar benachbarten Kältemittelrohrgeraden sind vollständig abseits voneinander angeordnet. Demnach befinden sich zwei benachbarte Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers nicht übereinander, sondern sind stets nebeneinander entlang der Wandfläche des Aufnahmeraums, an der der Flügelrohrverdampfer angeordnet ist, des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerät aneinandergereiht.
Unter einem „freihängenden Flügelrohrverdampfer“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Flügelrohrverdampfer verstanden, der an einer dem Aufnahmeraum zugewandten Wandfläche montiert, positioniert oder aufgehängt ist. Der „freihängende Flügelrohrverdampfer“ soll vorteilhafterweise auch nicht auf einer horizontalen Wandfläche aufliegen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kältemittelrohrgeraden in ihrer Längserstreckung horizontal im Aufnahmeraum angeordnet sind. Demnach sind die Kältemittelrohrgeraden vertikal im Aufnahmeraum räumlich nebeneinander angeordnet. Dadurch, dass der durch ein Gebläse erzeugte, im Aufnahmeraum vertikal strömende Kaltluftmassestrom orthogonal zur Längsachse der Kältemittelrohrgeraden strömt, ist ein effizienter Wärmeaustausch zwischen Flügelrohrverdampfer und dem Luftmassestrom möglich. Der durch das Gebläse erzeugte Luftmassestrom strömt demnach in einer von oben-nach-unten oder einer unten-nach-oben Richtung in einer den Flügelrohrverdampfer aufnehmenden Verdampferkammer bei betriebsgemäßer Aufstellung des Haushaltskältegeräts .
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Flügel von in Strömungsrichtung des Kältemittels aufeinanderfolgenden Kältemittelrohrgeraden jeweils virtuelle Flügelebenen definieren, welche relativ zu der Wandfläche unterschiedlich geneigt sind. Dadurch vergrößert sich die dem Luftmassestrom entgegenstehende Wärmetauschfläche des Flügelrohrverdampfers, wodurch die Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang bzw. die Effizienz des Wärmetauschers bei Anwendung in einem Haushaltskältegeräts wesentlich verbessert ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine erste Kältemittelrohrgerade eine erste Flügelebene und eine in Strömungsrichtung der ersten Kältemittelrohrgeraden nachfolgende, insbesondere unmittelbar nachfolgende, zweite Kältemittelrohrgerade eine zweite Flügelebene aufweist, wobei die erste Flügelebene relativ zu der Wandfläche in einem ersten Winkel von 90° < α < 180° und die zweite Flügelebene relativ zu der Wandfläche in einem zweiten Winkel von 0° < β < 90° angeordnet sind. Dadurch, dass die Flügel von nachfolgenden Kältemittelrohrgeraden in unterschiedlichen Winkelstellungen bzw. in einem stupfen und spitzen Winkel zur Wandfläche ausgerichtet sind, ergeben sich Verwirbelungen des durch ein Gebläse erzeugten Luftmassestroms in der Verdampferkammer, wodurch der Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang bzw. die Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers bei Anwendung in einem Haushaltskältegerät weiter verbessert ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest zwei in Strömungsrichtung des Kältemittels aufeinanderfolgende Kältemittelrohrgeraden versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch, dass die Kältemittelrohrgeraden in unterschiedlichen Abständen zu der Wandfläche angeordnet sind, werden die Kältemittelrohrgeraden direkt mittels den durch ein Gebläse erzeugten Luftmassestrom umspült, wodurch ein effizienter Wärmetausch bzw. Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang des Flügelrohrverdampfers bei Anwendung in einem Haushaltskältegerät verbessert ist. Sind die Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers gemeinsam auf einer zu der Wandfläche parallelen Ebene angeordnet, befindet sich der Großteil der Kältemittelrohrgeraden im Windschatten des Luftmassestroms bzw. sind durch die erste angespülte Kältemittelrohrgerade abgeschottet, wodurch sich die Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang bzw. Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers mindert. Die versetzte Anordnung erlaubt weiter eine flache Bauweise, so dass der Flügelrohrverdampfer eine Tiefe von vorzugsweise fünf Rohrdurchmessern, besonders vorzugsweise von drei Rohrdurchmessern der Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers aufweist. Gleichzeitig sind die Abstände der Kältemittelrohrgeraden groß genug für eine gute Durchströmung und die versetzte Anordnung erzwingt eine Verwirbelung des Luftmassestroms, wodurch ein besserer Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang erreicht ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die einer ersten Kältemittelrohrgeraden in Strömungsrichtung des Kältemittels im Flügelrohrverdampfer nachfolgende zweite Kältemittelrohrgerade einen kleineren Abstand zu der Wandfläche als die erste Kältemittelrohrgerade aufweist und eine der zweiten Kältemittelrohrgeraden in Strömungsrichtung des durch die Kältemittelrohrschleife strömenden Kältemittels nachfolgende dritte Kältemittelrohrgerade wieder einen größeren Abstand als die zweite Kältemittelrohrgerade zu der Wandfläche aufweist. Dadurch sind in Strömungsrichtung des Luftmassestroms aufeinanderfolgende Kältemittelrohrgeraden stets abseits eines Windschattens bzw. durch eine in Strömungsrichtung des Luftmassestroms vorgeschaltete Kältemittelrohrgerade angeordnet, wodurch der Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang bzw. die Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers verbessert bzw. der Betrieb des Haushaltskältegerät energetischer ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kältemittelohrbogen an dessen einem Außen- und/oder einem Innenradius eine Vielzahl von radial abstehenden Flügelsegmenten aufweist. Dadurch, dass auch die Kältemittelrohrbögen mit Flügelsegmenten belegt sind, erhöht sich die Wärmetauschfläche bzw. Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers und der Betrieb des Haushaltskältegeräts ist energetischer. Dadurch, dass die Flügel im Bereich der Kältemittelrohrbögen segmentiert sind, lassen sich die Kältemittelrohrbögen einfacher in Form biegen bzw. der Flügelrohrverdampfer ist einfach fertigbar. Weiter können die Vielzahl von Flügelsegmenten durch einen Einschnitt materiell voneinander getrennt sind. Weiter kann der Einschnitt am Innenradius vor dem Biegevorgang des Kältemittelrohrbogens V-förmig ausgeschnitten ist, wodurch die Biegung der Kältemittelrohrbögen am Innenradius einfacher fertigbar ist, da sich die Segmente am Innenradius nicht ineinander verkanten können.
Durch ein spezielles Biegeverfahren kann alternativ vorgesehen sein, dass dass der erste Flügelabschnitt und/oder der zweite Flügelabschnitt sowohl an den Kältemittelrohrgeraden wie auch an dem Kältemittelrohrbogen materiell unterbrechungsfrei ist. Ein Vorteil davon ist, dass der Flügelrohrverdampfer im Wesentlich keine Minderung der Wärmetauscheffizienz erfährt und dennoch einfach fertigbar ist. Dadurch, dass an den Kältemittelrohrbögen die Segmentierung der Flügelabschnitte entfällt, kann die Herstellung des Flügelrohrverdampfers bei weniger Prozessschritten erfolgen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kältemittelrohrbogen einen Biegewinkel von im Wesentlichen 180° aufweist und schleifenförmig ausgebildet ist. Dadurch, dass der Kältemittelrohrbogen schleifenförmig bzw. dreidimensional, nämlich in Höhen-, Tiefen- und Querrichtung gebogen ist, können die radial von der Kältemittelrohrschlange abstehenden Flügel bzw. Flügelabschnitte durchgängig bzw. unterbrechungsfrei entlang der Kältemittelrohrschlange verlaufen, wodurch die Herstellung des Flügelrohrverdampfers weniger komplex ist. Durch die schleifenförmigen Kältemittelrohrbögen kann die Kältemittelrohrschlange mit den radial abstehenden Flügeln ohne weitere Zwischenverarbeitungsschritte bei der Fertigung des Flügelrohrverdampfers, z.B. Segmentierung der Flügel am Kältemittelrohrbogen, serpentinenförmig gebogen werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Querschnitt des Kältemittelrohrs im Bereich der Kältemittelrohrschleife gegenüber dem Querschnitt des Kältemittelrohrs im Bereich der Kältemittelrohrgeraden um eine Mittelachse des Kältemittelrohrs tordiert bzw. verdreht ist. Dadurch entsteht der Vorteil, dass das Biegeverfahren zum Herstellen der mäanderförmigen Struktur des Flügelrohrverdampfers weit weniger komplex ist. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise ein vorgefertigtes, in der Regel auf einer Rolle aufgerolltes Kältemittelrohr mit radial abstehenden Flügeln zur Herstellung der mäanderförmigen Struktur des Flügelrohrverdampfers verwendet werden, wobei dieses in einfacher Art und Weise biegbar ist, um somit bei geringem Fertigungsaufwand einen Flügelrohrverdampfer bereitzustellen, welcher im Bereich der Kältemittelrohrgeraden, welche den überwiegenden Bereich des Flügelrohrverdampfers ausbilden, einen Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang ermöglichen und wobei die herkömmlicherweise fertigungsintensiven Kältemittelrohrbögen einfach und kostengünstig fertigbar sind.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass stets zwei zueinander räumlich unmittelbar benachbarte Kältemittelrohrgeraden versetzt zueinander angeordnet sind. Entsprechend sind zwei zueinander räumlich benachbarte Kältemittelrohrgeraden nicht übereinander, sondern stets nebeneinander relativ zu der Wandfläche angeordnet sind.
Die zwei Kältemittelrohrgeraden sollen vorteilhafterweise unmittelbar zueinander räumlich benachbart sein. Dadurch entsteht der Vorteil, dass sich der Flügelrohrverdampfer durch die einlagige Bauweise entlang der Wandfläche erstrecken kann und wenig Bauraum einnimmt, wodurch der Flügelrohrverdampfer nur unwesentlich Lagervolumen für Lagergut im Aufnahmeraum wegnimmt. Auch lässt sich ein flach ausgebildeter Flügelrohrverdampfer einfacher verkleiden und für den Nutzer des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts bei Betrachtung des Aufnahmeraums als unscheinbar wirken lassen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sämtliche Kältemittelrohrgeraden oder zumindest der Großteil der Kältemittelrohrgeraden im Wesentlichen den gleichen Abstand zu der Wandfläche aufweisen. Dadurch entsteht der Vorteil, dass der Flügelrohrverdampfer in Tiefenrichtung des Aufnahmeraums gesehen besonders schlank ausgebildet ist und wenig Bauraum benötigt. Durch die Anordnung auf einer gemeinsamen Ebene nimmt der Flügelrohrverdampfer nur wenig Bauraum ein, wodurch der Flügelrohrverdampfer nur unwesentlich Lagervolumen für Lagergut im Aufnahmeraum wegnimmt. Auch lässt sich ein flach ausgebildeter Flügelrohrverdampfer einfacher verkleiden und wirkt zudem für den Nutzer des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts bei Betrachtung des Aufnahmeraums als unscheinbar.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem Aufnahmeraum eine Verdampferkammer vorgesehen ist, in dem der Flügelrohrverdampfer platziert ist, und die Verdampferkammer von einer Lagerkammer für Lebensmittel durch eine Trennwand abgeteilt ist. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Verdampferkammer für den Kunden bei Sicht in die Lagerkammer nicht einsehbar ist und durch eine dekorativ ansehnlichere Trennwand bzw. Abdeckung die Rückwand bzw. der Flügelrohrverdampfer verkleidet ist. Weiter kann der Abstand der Trennwand zu der Wandfläche im Wesentlichen derart ausgelegt sein, dass dieser der Tiefe des Flügelrohrverdampfers entspricht. Mit „im Wesentlichen“ werden in diesem Zusammenhang die üblicherweise bei Auslegung des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts verwendeten Toleranzen angesehen. Dadurch entsteht der Vorteil, dass der durch das Gebläse erzeugte Luftmassestrom in der Verdampferkammer über den Lamellenverdampfer gezwungen wird und ein Vorbeiströmen des Luftmassestroms nur unwesentlich möglich ist. Dadurch entsteht der Vorteil, dass der Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang und im Allgemeinen die Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers bei Anwendung in Haushaltskältegeräten weiter verbessert ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Gebläse zum Umwälzen von Kaltluft zwischen der Verdampferkammer und der Lagerkammer vorgesehen ist, der einen Luftmassestrom entlang der Wandfläche erzeugt. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Kaltluft zwischen der Verdampferkammer und der Lagerkammer umwälzbar ist und darüber hinaus, dass die Kühlleistung durch Veränderung des Kaltluftvolumenstroms über den Flügelrohrverdampfer bzw. durch Veränderung der Gebläsegeschwindigkeit variierbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kältemittelrohrgeraden über einen Steg miteinander strukturell verbunden sind, welcher einen Luftspalt zwischen diesen beiden Kältemittelrohrgeraden definiert. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die freiliegenden Kältemittelrohrgeraden einen festen Abstand zueinander haben und in Ihrer Struktur bei Befestigung an eine der Wandfläche ortsstabil bleiben. Auch ist dadurch die Fertigung vereinfacht, weil die freiliegenden Kältemittelrohrgeraden über den Steg oder die Stege ortsstabil sind.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Flügel einen in einer ersten Richtung von der Kältemittelrohrgeraden radial abstehenden ersten Flügelabschnitt und einen in einer zum ersten Flügelabschnitt abweichenden Richtung radial von der Kältemittelrohrgeraden radial abstehenden zweiten Flügelabschnitt stoffschlüssig mit der Kältemittelrohrgeraden verbunden sind, wobei der erste und der zweite Flügelabschnitt stoffschlüssig mit der Kältemittelrohrgeraden verbunden sind und sich abseits von einer dem ersten Flügelabschnitt und dem zweiten Flügelabschnitt parallelen Symmetrieachse einer Querschnittsfläche des geraden Kältemittelrohrabschnitts befinden. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Flügel neben der Erhöhung des Luft-Kältemittelrohr-Wärmeaustauschs bzw. der Wärmetauscheffizienz auch direkt an eine der Wandflächen plan aufgelegt werden können und der Flügelrohrverdampfer mittels einer Befestigung, beispielsweise Schraube, Niet, Haken oder Schweißung, an einer der Wandflächen des Innenbehälters über die Flügel einfach befestigt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die Kältemittelrohrgeraden auf einer parallel zu der dem Aufnahmeraum zugewandten Wandfläche sich erstreckenden virtuellen Ebene befinden. Dadurch entsteht der Vorteil, dass der Flügelrohrverdampfer sehr flach in seinen Ausmaßen gebildet ist, wodurch der Flügelrohrverdampfer in Tiefenrichtung des Aufnahmeraums sehr wenig Bauraum einnimmt. Entsprechend erhöht sich wesentlich das zur Verfügung stehende Lagervolumen der Lagerkammer für Lebensmittel.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich eine erste Teilmenge der Kältemittelrohrgeraden auf einer vertikal im Aufnahmeraum, entlang einer zu der Wandfläche parallel verlaufenden ersten virtuellen Ebene befindet und eine zweite Teilmenge der Kältemittelrohrgeraden auf einer vertikal im Aufnahmeraum, entlang einer zu der Wandfläche parallel verlaufenden zweiten virtuellen Ebene befindet, wobei die virtuellen Ebenen einen unterschiedlichen räumlichen Abstand relativ zu der Wandfläche aufweisen. Da die Kältemittelrohrgeraden relativ zu der Wandfläche des Aufnahmeraums versetzt zueinander angeordnet sind, erhöht sich die Kältemittelrohr-WärmetauschEffizienz des Flügelrohrverdampfers. Die Teilmengen der Kältemittelrohrgeraden sind derart versetzt zueinander angeordnet, dass möglichst eine direkte Umströmung der einzelnen Kältemittelrohrgeraden durch den Luftmassestrom bei Betrieb des Haushaltskältegeräts möglich ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Flügelabschnitt und der zweite Flügelabschnitt in Längserstreckung der Kältemittelrohrgeraden materiell unterbrechungsfrei sind. Dadurch entsteht der Vorteil, dass der Luft-Kältemittelrohr-Wärmeaustauschs bzw. Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers erhöht ist und der Flügelrohrverdampfer einfach fertigbar ist.
Mit Angaben „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten, „horizontal“, „vertikal“, „Tiefenrichtung“, „Breitenrichtung“, „Höhenrichtung“ etc. sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßem Anordnen des Geräts und bei einem dann insbesondere vor dem Gerät stehenden und in Richtung des Geräts 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.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

1 zeigt eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts .
2 zeigt schematisch einen beispielhaften Kältemittelkreislauf des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer der Ausführungsformen des Flügelrohrverdampfers nach 3 bis 5 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts .
7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers nach 3 bis 5 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers nach 3 bis 5 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.
9a - 9g zeigen Schnittansichten von Kältemittelrohrgeraden des Flügelrohrverdampfers des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1. Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ein Gehäuse 2 in dem ein Aufnahmeraum 7 ausgebildet ist, welcher durch einen freihängenden Flügelrohrverdampfer 50 temperierbar bzw. kühlbar ist. Der Aufnahmeraum 7 ist begrenzt durch einen Innenbehälter 3 und durch eine Innentür 6 einer Tür 4. Zwischen dem Innenbehälter 3 und dem Gehäuse 2 sowie zwischen der Innentür 6 und einer Außentür 5 der Kühlgerätetür 4 befindet sich eine geschäumte Wärmeisolation 10, beispielsweise Polyurethanhartschaumstoff. Die Wärmeisolation 10 ist dazu vorgesehen, den Wärmeeintrag in den Aufnahmeraum 7 durch die wärmere Umgebung wesentlich zu reduzieren.
Der Aufnahmeraum 7 ist durch eine Trennwand 14 in eine Lagerkammer 12 und eine Verdampferkammer 13 unterteilt. In der Lagerkammer 12 sind Ablagen 8, beispielsweise Glasplatten, angeordnet, welche Lagerfächer 9 zum Abstellen von Kühllagergut definieren. Die Lagerkammer 12 kann als Gefrierkammer zum Tiefgefrieren von Gefriergut bei ca. minus 18 Grad Celsius ausgebildet sein. Die Lagerkammer 12 kann aber auch als Kühlkammer zum frostfreien Kühlen von Kühlgut vorzugsweise bei Temperaturen zwischen plus 4 und plus 8 Grad Celsius vorgesehen sein. Die Lagerkammer 15 kann spezifisch als Null-Grad-Fach, insbesondere zum Frischhalten von Obst oder Gemüse, oder kann als Multifunktionsfach mit Lagerbedingungen von unter 0 Grad Celcius und über 0 Grad Celcius ausgebildet sein bzw. genauer sind Temperaturbereich von beispielsweise minus 18 Grad Celcius bis plus 14 Grad Celcius darstellbar. Somit können angepasste Lagerbedingungen für verschiedenste Arten von Kühllagergut eingestellt bzw. zur Verfügung gestellt werden, welche einer optimalen Kühlcharakteristik des eingelagerten Gutes entspricht.
In der Verdampferkammer 13 befindet sich ein freihängender Flügelrohrverdampfer 50 zum Kühlen des Aufnahmeraums 7 bzw. der Lagerkammer 12, welcher mittels Verdampferbefestigungen 15, wie beispielsweise Schrauben, Haken, Haltvorsprung an einer Wandfläche 16 bzw. Rückwand des Innenbehälters 3, befestigt ist. In dieser Ausführungsform ist der Flügelrohrverdampfer 50 parallel zu der Wandfläche 16 bzw. Rückwand des Aufnahmeraums 7 angeordnet und befindet sich auf einer zu der Wandfläche 16 parallelen ersten virtuellen Ebene E1, welche in einem Abstand A von der Wandfläche 16 beabstandet ist. Der Abstand A zwischen den Ausmaßen des Flügelrohrverdampfer 50 und der Wandfläche 16 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm bis 50 mm. Weiter ist ein Gebläse 11, beispielsweise ein Axiallüfter oder Radiallüfter, zum Umwälzen von Luftmasse zwischen der Verdampferkammer 5 und der Lagerkammer 12 vorgesehen bzw. kann das Gebläse 11 einen Luftmassestrom (nicht dargestellt) entlang der Wandfläche 16 über den Flügelrohrverdampfer 50 erzeugen.
In 2 ist schematisch ein beispielhafter Kältemittelkreislauf 20 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 dargestellt. Das Haushaltskältegerät 1 hat einen an sich bekannten Kompressor 21, von dessen Auslass ein Hochdruckabschnitt 201 eines Kältemittelkreislaufs 20 beginnt. Der Hochdruckabschnitt 201 umfasst in Strömungsrichtung des Kältemittels eine Druckleitung 23, die vom Kompressor 21 zu einem Verflüssiger 24 verläuft, eine Verflüssigerrohrableitung 25, die vom Verflüssiger 24 zu einem Trockner 26 verläuft. Eine vom Trockner 26 ausgehende stromabwärtige Kältemittelrohrableitung 31, insbesondere Kapillarrohrleitung, bildet einen Übergang zu einem Niederdruckabschnitt 202 des Kältemittelkreislaufs 20. Dieser Niederdruckabschnitt 16 umfasst in Strömungsrichtung des Kältemittels ein Stoppventil 27, das den Kältemittelfluss im Kältemittelkreislauf vollständig öffnen oder absperren kann. Vom Stoppventil 27 aus verläuft ein Kapillarrohrleitungsabschnitt 31, der das im Kältemittelkreislauf 20 geförderte Kältemittel zu einem Flügelrohrverdampfer 41 führt. Das geförderte Kältemittel wird über den Kapillarleitungsabschnitt 31 und einer hier nicht näher dargestellten Eintrittsstelle in einen Flügelrohrverdampfer 50 eingespritzt. Der Flügelrohrverdampfer 50 befindet sich in einem Aufnahmeraum 7 zur Lagerung von Kühlgut. Durch Expansion bzw. durch Aggregatzustandsänderung des Kältemittels, vorzugsweise R600a oder R134a, von flüssig zu gasförmig im Flügelrohrverdampfer 50 entzieht es dem durch einen Innenbehälter 3 definierten und von einem Gehäuse 2 umschlossenen Aufnahmeraum 7 durch Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang die Wärmeenergie bzw. kühlt diesen ab. Eine Saugleistung 22 fördert das mittlerweile gasförmige oder zumindest mehrheitlich gasförmige Kältemittel zurück zum Kompressor 21. Beim Kompressor 21 wird das gasförmige Kältemittel aus der Saugleitung 22 wieder verdichtet und wieder in die Druckleitung 23 gedrückt.
Zur Steuerung und Regelung des Kältemittelkreislaufs 20 ist eine Steuerelektronik 34 vorgesehen. Die Steuerelektronik 34 weist eine Signalleitung zu einem ersten Temperatursensor 33 auf, welcher die gerade vorliegende Raumtemperatur bzw. Ist-Temperatur des Aufnahmeraums 7 detektiert. Wenn der Aufnahmeraum 7 als Kühlraum vorgesehen ist, beträgt der von einem Nutzer eingestellte Soll-Temperaturwert üblicherweise zwischen 2 °C und 8 °C. Ist der Aufnahmeraum 7 als Gefrierraum vorgesehen, beträgt der von einem Nutzer eingestellte Soll-Temperaturwert üblicherweise zwischen -14 °C und -18 °C. Weicht der Ist-Temperaturwert in dem Aufnahmeraum 7 von dem durch den Nutzer eingestellten Soll-Temperaturwert, ungeachtet von einem vermeintlich in der Steuerelektronik hinterlegten Temperaturband oder -versatz, ab, schaltet die Steuerelektronik 46 über Signalleitungen den Kompressor 21 an und öffnet das Stoppventil 27, wodurch die Versorgung des Flügelrohrverdampfers 50 mit Kältemittel bzw. die Kühlung des Aufnahmeraums 7 eingeleitet ist. Entspricht die Ist-Temperatur des Aufnahmeraums 7 wieder dem vom Nutzer eingestellten Soll-Temperaturwert, ungeachtet von einem vermeintlich in der Steuerelektronik hinterlegten Temperaturband oder - versatz, schaltet die Steuerelektronik 46 über Signalleitungen den Kompressor wieder 21 ab und schließt das Stoppventil 27. In der Regel wird ein sogenanntes Temperaturband mit Einschalt- und Ausschaltpunkt des Kompressors 21 im Speicher der Steuerelektronik 34 hinterlegt, so dass ein effizienter Betrieb des Kompressors 21 bzw. des Haushaltskältegeräts gegeben ist. Demnach schaltet der Kompressor 21 bei einem eingestellten Soll-Temperaturwert von 6° C für den Aufnahmeraum 7 bei vom Temperatursensor 33 detektierten 8° C ein und schaltet bei vom Temperatursensor 43 detektierten 4 °C den Kompressor 21 wieder ab. Die Steuerelektronik 46 überwacht und detektiert mittels dem Temperatursensor 33 kontinuierlich die Ist-Temperaturwerte in dem Aufnahmeraum 7 und vergleicht diese mit dem vom Nutzer eingestellten Soll-Temperaturwert bzw. ob sich der Ist-Temperaturwert außerhalb des entsprechend hinterlegten Temperaturbandes von dem Aufnahmeraum 7 bzw. der Lagerkammer 12 befindet.
In 3 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers 50 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerät 1 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist an einer Wandfläche 16 des Aufnahmeraums 7 ein Flügelrohrverdampfer 50 platziert. Der Flügelrohrverdampfer 50 weist eine meanderförmig gebogene und im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 kältemittelführende Kältemittelrohrschlange 501 auf. Die Kältemittelrohrschlange 501 umfasst eine Vielzahl von Kältemittelrohrgeraden 503, die jeweils durch Kältemittelrohrbögen 504 miteinander verbunden sind. Die Kältemittelrohrgeraden 503 weisen jeweils entlang ihrer Längserstreckung radial abstehende Flügel 505 auf. Die Kältemittelrohrbögen 504 sind in dieser Ausführung frei von radial abstehenden Flügeln 505. Der Flügelrohrverdampfer 50 ist einlagig ausgebildet und die einzelnen Kältemittelrohrgeraden 503 des Flügelrohrverdampfers 50 sind räumlich nebeneinander entlang der Wandfläche 16 des Aufnahmeraums 7 angeordnet. In dieser Ausführungsform befinden sich die Kältemittelrohrgeraden 503 und Kältemittelrohrbögen 504 auf einer gemeinsamen, parallelen virtuellen Ebene E1 zu der Wandfläche 16. Der Flügelrohrverdampfer 50 weist weiter eine Kapillarrohrleitung 31 auf, die an eine Einspritzstelle 502 des Flügelrohrverdampfers 50 angekoppelt ist. Die Flügel 505 der einzelnen Kältemittelrohrgeraden 503 umfassen einen ersten Flügelabschnitt 505a und einen zweiten Flügelabschnitt 505b, wobei der erste Flügelabschnitt 505a in einer ersten Orientierung von der Kältemittelrohrgeraden 503 radial absteht und der zweite Flügelabschnitt 505b in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Flügelabschnitt 505a in einer zweiten Orientierung absteht. Weiter sind in dieser Ausführungsform die Flügelabschnitte 505a, 505b derart ausgerichtet, dass deren Ausmaße sich ebenfalls auf der parallelen virtuellen Ebene E1 befinden. Weiter sind die Kältemittelrohrgeraden 503 über einen oder mehrere Stege 509 miteinander strukturell verbunden sind, so dass ein Luftspalt zwischen den radial abstehenden Flügeln 505 der Kältemittelrohrgeraden 503 verbleibt. Damit das gasförmige Kältemittel vom Flügelrohrverdampfer 50 zurück zum Kompressor (nicht dargestellt) fließen kann, befindet sich am Ausgang des Flügelrohrverdampfers 50 eine Saugleitung 22. Vorteilhafterweise erstreckt sich zumindest teilweise die Saugleitung 22 entlang des höchsten Punktes des Flügelrohrverdampfers 50 bei bestimmungsgemäßen Gebrauch des Flügelrohrverdampfers 50 bzw. Haushaltskältegeräts (nicht dargestellt). Dadurch entsteht der Vorteil, dass sich die noch nicht verdampften Flüssiganteile des Kältemittels im Flügelrohrverdampfer 50 sammeln bzw. länger verbleiben und die bereits verdampften Gasanteile des Kältemittels über die Saugleitung 22 durch den Kompressor (nicht dargestellt) abgesaugt werden, wodurch die Effizienz des Flügelrohrverdampfers 50 weiter erhöht ist.
In 4 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers 50 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Im Unterschied zur 3 umfasst der Flügelrohrverdampfer 50 in dieser Ausführungsform an den die Kältemittelrohrgeraden 503 verbindenden Kältemittelohrbögen 504 eine Vielzahl von radial abstehenden Flügelsegmenten 505c am Außen- 504a und/oder Innenradius 504b. Dadurch, dass auch die Kältemittelrohrbögen 504 mit Flügelsegmenten 505c belegt sind, erhöht sich die Wärmetauschfläche bzw. die Luft-Kältemittelrohr-Wärmeaustauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers 50 und der Betrieb des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 ist energetischer. Dadurch, dass die Flügel 505 im Bereich der Kältemittelrohrbögen 504 segmentiert sind, lassen sich die Kältemittelrohrbögen 504 vereinfacht in Form biegen bzw. die Fertigung des Flügelrohrverdampfers 50 lässt sich dadurch vereinfachen. Weiter sind die Flügelsegmenten 505c durch einen Einschnitt materiell voneinander getrennt sein. Weiter kann der Einschnitt am Innenradius 504b vor dem Biegevorgang des Kältemittelrohrbogens 504 V-förmig ausgeschnitten sein, wodurch sich die Flügelsegmente 505c am Innenradius 504a beim Biegevorgang nicht ineinander verkanten bzw. verstemmen.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Flügelrohrverdampfers 50 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1. Im Unterschied zur 3 und 4 umfasst der Flügelrohrverdampfer 50 in dieser Ausführungsform am Kältemittelrohrbogen 504 einen Biegewinkel von im Wesentlichen 180° und ist schleifenförmig ausgebildet. Weiter ist der Querschnitt des Kältemittelrohrs 501 im Bereich der Kältemittelrohrschleife 504c gegenüber dem Querschnitt des Kältemittelrohrs 501 im Bereich der Kältemittelrohrgeraden 501 um eine Mittelachse M des Kältemittelrohrs 501 tordiert. Dadurch, dass der Kältemittelrohrbogen 504 schleifenförmig gebogen ist, können die radial von der serpentinenförmig gebogenen Kältemittelrohrschlange 501 abstehenden Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b durchgängig bzw. unterbrechungsfrei entlang der Kältemittelrohrschlange 501 verlaufen, wodurch sich die Herstellung des Flügelrohrverdampfers weit weniger komplex gestaltet. Weiter kann durch die schleifenförmigen Kältemittelrohrbögen 504 die Kältemittelrohrschlange 501 mit den radial abstehenden Flügeln 505 ohne weitere Zwischenverarbeitungsschritte bei der Fertigung des Flügelrohrverdampfers 50, wie zum Beispiel das Segmentieren der Flügel 505 an den Kältemittelrohrbögen 504, in die meanderförmige Struktur gebracht werden. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise ein vorgefertigtes, in der Regel auf einer Rolle aufgerollte Kältemittelrohrschlange 501 mit radial abstehenden Flügeln 505 zur Herstellung der mäanderförmigen Struktur des Flügelrohrverdampfers 50 verwendet werden, wobei dieses in einfacher Art und Weise biegbar ist, um somit bei geringem Fertigungsaufwand einen Flügelrohrverdampfer 50 bereitzustellen, welcher im Bereich der Kältemittelrohrgeraden 503, welche den überwiegenden Bereich des Flügelrohrverdampfers 50 ausbilden, einen Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang ermöglichen und wobei die herkömmlicherweise fertigungsintensiven Kältemittelrohrbögen 504 einfach und kostengünstig fertigbar sind.
In 6 ist eine schematische Schnittansicht eines in einem Aufnahmeraum 7 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 angeordneten Flügelrohrverdampfers 50 nach 3 bis 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Flügelrohrverdampfer 50 im Wesentlichen parallel zu einer der Wandflächen 16 des Aufnahmeraums 7. Der Flügelrohrverdampfer 50 weist eine Vielzahl von einzelnen Kältemittelrohrgeraden 503, die durch Kältemittelrohrbögen (nicht dargestellt) gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, auf. Die Kältemittelrohrgeraden 503 erstrecken sich im Wesentlichen horizontal im Aufnahmeraum 7 bei betriebsgemäßer Aufstellung bzw. bei betriebsgemäßem Gebrauch des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1. Bei dieser Ausführungsform befinden sich sämtliche Kältemittelrohrgeraden 503 auf einer gemeinsamen, zur Wandfläche 16 parallelen virtuellen Ebene E1. Die Kältemittelrohrgeraden 503 bzw. die virtuelle Ebene E1 liegt in einem definierten Abstand A von 5 mm bis 50 mm von der Wandfläche 16 entfernt. Der Abstand sollte derart definiert sein, dass der Flügelrohrverdampfer 50 beidseitig bzw. links und rechts gemäß Ansicht nach 6 von einem durch ein Gebläse 11 erzeugten Luftmassestrom LMS umströmt bzw. umspült werden kann. Der Flügelrohrverdampfer 50 weist zudem radial von den Kältemittelrohrgeraden 503 abstehende Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b auf. Sämtliche Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b liegen ebenfalls auf der virtuellen Ebene E1 in einem definierten Abstand A von der Wandfläche 16 entfernt. Dadurch, dass sowohl die Flügel 50 und die Kältemittelrohrgeraden 503 einlagig auf einer gemeinsamen Ebene E1 in einem definierten Abstand A von der Wandfläche 16 entfernt liegen, kann die Verdampferkammer 13 in Tiefenrichtung besonders schlank ausgebildet werden und der Stauraum der Lagerkammer 12 erhöht sich relativ dazu. Eine Trennwand 14 unterteilt die Lagerkammer 12 von der Verdampferkammer 13. Die Trennwand 14 definiert einen Ansaug- 142 und einen Ausblasbereich 141, wobei in dieser Ausführung der Ausblasbereich 141 gebläseseitig an der Trennwand 14 vorgesehen ist und der Ansaugbereich 141 abseits des Gebläses 11 an der Trennwand 14 vorgesehen ist.
In 7 ist eine schematische Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines in einem Aufnahmeraum 7 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 angeordneten Flügelrohrverdampfers 50 nach 3 bis 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Flügelrohrverdampfer 50 ebenfalls in einer Verdampferkammer 13 angeordnet, die durch eine Trennwand 14 von der Lagerkammer 12 abgetrennt ist. Weiter ist ein Gebläse 11 vorgesehen, welches an der Trennwand 14 oder an einer Wandfläche 16 des Aufnahmeraums 7 angebunden ist. Die Trennwand 14 bildet einen Ansaugbereich 142 und einen Ausblasbereich 141 aus, um den durch den Flügelrohrverdampfer 50 gekühlten und durch das Gebläse 11 geförderten Luftmassestrom LMS zwischen der Verdampferkammer 13 und Lagerkammer 12 umzuwälzen. Der in der Verdampferkammer 13 angeordnete Flügelrohrverdampfer 50 weist Kältemittelrohrgeraden 503 auf, die gemeinsam auf einer parallel zu der Wandfläche 16 angeordneten virtuellen Ebene E1 liegen. Entsprechend bilden die Kältemittelrohrgeraden 503 im Wesentlichen eine vertikale Gerade aus, welche sich parallel zu einer der Wandflächen 16 des Aufnahmeraums 7 erstreckt. Im Unterschied zur 6 weist die Ausführungsform der 7 einen Flügelrohrverdampfer 50 mit radial von den Kältemittelrohrgeraden 503 abstehende Flügel 505 auf, die relativ zu der Wandfläche 16 unterschiedlich geneigt sind. Die Flügel 505 bestehen aus einem ersten Flügelabschnitt 505a, der in einer ersten Richtung von der Kältemittelrohrgeraden 503 absteht, und einen zweiten Flügelabschnitt 505a, der in entgegengesetzter Richtung zum ersten Flügelabschnitt 505a von der Kältemittelrohrgeraden 503 radial absteht. Die Flügel 505 bzw. die Flügelabschnitte 505a, 505b einer ersten Kältemittelrohrgeraden 503a spannen eine erste Flügelebene FE1 auf und die Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b der zweiten Kältemittelrohrgeraden 503b spannen eine zweite Flügelebene FE2 auf. Da die Flügel 505 der ersten Kältemittelrohrgeraden 503a und die Flügel 505 der in Strömungsrichtung unmittelbar nachfolgenden zweiten Kältemittelrohrgeraden 503b aus der durch die Kältemittelrohrgeraden 503 aufgespannten virtuellen Ebene E1 herausragen, schneiden die erste Flügelebene FE1 und die zweite Flügelebene FE2 die zu der durch die Kältemittelrohrgeraden 503 aufgespannten virtuellen Ebene E1 parallelen Wandfläche 16 in einem bestimmten Winkel. In dieser Ausführungsform schneidet die erste Flügelebene FE1 die Wandfläche 16 vorteilhafterweise in einem stumpfen Winkel α bzw. vorteilhafterweise in einem Winkel α zwischen 90° < α < 180° und die zweite Flügelebene FE2 schneidet die Wandfläche 16 in einem spitzen Winkel β bzw. in einem Winkel β zwischen 0° < β < 90°. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die in unterschiedlichen Winkelstellungen befindlichen Flügel 505 bzw. Flügelebenen FE1, FE2 des Flügelrohrverdampfers einen turbulenten Luftmassestrom in der Verdampferkammer 13 erzeugen, wodurch der Luft-Kältemittelrohr-Wärmetausch des Flügelrohrverdampfers 50 durch die längere Verharrungszeit der Luftmasse des Luftmassestrom LMS in der Verdampferkammer 13 weiter erhöht ist.
8 ist eine schematische Schnittansicht einer abgewandelte Ausführungsform eines in einem Aufnahmeraum 7 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 angeordneten Flügelrohrverdampfers 50 nach 3 bis 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Flügelrohrverdampfer 50 ebenfalls in einer Verdampferkammer 13 angeordnet, die durch eine Trennwand 14 von der Lagerkammer 12 abgetrennt ist. Weiter ist ein Gebläse 11 vorgesehen, das an der Trennwand 14 oder an einer Wandfläche 16 des Aufnahmeraums 7 angebunden ist. Die Trennwand 14 bildet einen Ansaugbereich 142 und einen Ausblasbereich 141 aus, um den durch das Gebläse 11 geförderten Luftmassestrom LMS zwischen der Verdampferkammer 13 und Lagerkammer 12 umzuwälzen. Im Unterschied zur 6 und 7 befinden sich die Kältemittelrohrgeraden 503 nicht auf einer gemeinsamen Ebene bzw. sind versetzt zueinander bzw. versetzt relativ zu der Wandfläche 16 oder Rückwand des Aufnahmeraums 7 angeordnet. Zumindest zwei in Strömungsrichtung des Kältemittels im Flügelrohrverdampfer unmittelbar aufeinanderfolgende Kältemittelrohrgeraden 503 sind versetzt relativ zu der Wandfläche 16 bzw. Rückwand des Aufnahmeraums 7 angeordnet. Demnach weist einer ersten Kältemittelrohrgeraden 503a in Strömungsrichtung des durch die Kältemittelrohrschleife 501 strömenden Kältemittels nachfolgende zweite Kältemittelrohrgerade 503b einen kleineren Abstand A relativ zu der Wandfläche 16 auf als die erste Kältemittelrohrgerade 503a. Eine der zweiten Kältemittelrohrgeraden 503b in Strömungsrichtung des durch die Kältemittelrohrschleife 501 strömenden Kältemittels nachfolgenden dritten Kältemittelrohrgeraden 503c weist wiederrum einen größeren Abstand A' zu der Wandfläche 16 als die zweite Kältemittelrohrgerade 503b auf. Demnach befinden sich die zweite Kältmittelrohrgerade 503b und eine vierte Kältemittelrohrgerade 503d auf einer gemeinsamen, parallel zu der Wandfläche 16 sich erstreckenden ersten virtuellen Ebene E1 mit einem Abstand A relativ zu der Wandfläche 16. Die erste Kältemittelrohrgerade 503a und die dritte Kältemittelrohrgerade 503c befinden sich auf einer gemeinsamen, parallel zu der Wandfläche 16 angeordneten virtuellen Ebene E2 mit einem Abstand A' von der Wandfläche 16. Dadurch, dass die Kältemittelrohrgeraden 503 in unterschiedlichen Abständen zu der Wandfläche 16 angeordnet sind, werden die Kältemittelrohrgeraden 503 direkt durch den durch ein Gebläse 11 erzeugten Luftmassestrom LMS umspült, wodurch der Wärmetausch bzw. Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang des Flügelrohrverdampfers 50 bei Anwendung in einem Haushaltskältegerät verbessert ist. Da die Kältemittelrohrgeraden 503 des Flügelrohrverdampfers 50 versetzt zueinander angeordnet sind, befinden sich die Kältemittelrohrgeraden 503 abseits des Windschattens bzw. Strömungsschattens einer im Luftmassestrom LMS davorliegenden Kältemittelrohrgeraden 503, wodurch sich der Luft-Kältemittelrohr-Wärmeübergang bzw. die Wärmetauscheffizienz des Flügelrohrverdampfers 50 im Allgemeinen erhöht.
Die 9a - 9g zeigen Schnittansichten durch Kältemittelrohrgeraden 503 des Flügelrohrverdampfers 50 des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1.
Die 9a zeigt einen bogenförmigen Querschnitt durch eine Kältemittelrohrgerade 503 mit radial von der Kältemittelrohrgeraden 503 abstehenden Flügeln 505 bzw. Flügelabschnitten 505a, 505b. Der Querschnitt der Kältemittelrohrgeraden 503 ist in dieser Ausführungsform elliptisch gebildet, kann aber auch kreisbogenförmig gebildet sein. Die Kältemittelrohrgerade 503 weist weiter einen kältemittelführenden Hohlraum 503e auf. Die Flügel 505 bzw. die Flügelabschnitte 505a, 505b erstrecken sich in entgegengesetzter Richtung radial von der Kältemittelrohrgeraden 503 weg und bilden eine Horizontalachse H aus. Der elliptische oder kreisbogenförmige Querschnitt der Kältemittelrohrgeraden 503 mit den Flügeln 505 ist in dieser Ausführungsform relativ zu der Horizontalachse H spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Die 9b zeigt im Unterschied zur 9a, dass die Flügel 505 bzw. die Flügelabschnitte 505a, 505b eine Gerade bilden, welche die elliptisch oder kreisbogenförmige Kältemittelrohrgerade 503 am Umfangsradius bzw. als Tangente schneidet. Entsprechend ist die Kältemittelrohrgerade 503 mit den Flügeln 505 bzw. Flügelabschnitten 505a, 505b in dieser Ausführungsform relativ zu einer durch die Flügel 505 gebildeten Horizontalachse H asymmetrisch ausgebildet.
Die 9c zeigt im Unterschied zur 9c einen halbelliptischen oder halbkreisförmigen Querschnitt einer Kältemittelrohrgeraden 503. Die Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b bilden eine Gerade aus, welche auf einer geraden Seite des halbelliptischen oder halbkreisförmigen Querschnitts der Kältemittelrohrgeraden 503 liegt. Entsprechend ist die Kältemittelrohrgerade 503 mit den Flügel 505 in dieser Ausführungsform relativ zu einer durch die Flügel 505 gebildeten Horizontalachse H asymmetrisch ausgebildet.
Die 9d zeigt im Unterschied zur 9a einen rechtwinkligen Querschnitt einer Kältemittelrohrgeraden 503. Die Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b bilden eine Horizontalachse H aus. Der rechtwinklige Querschnitt der Kältemittelrohrgeraden 503 mit den Flügeln 505 ist in dieser Ausführungsform relativ zu einer durch die Flügel 505 gebildeten Horizontalachse H spiegelsymmetrisch.
Im Unterschied zur 9a zeigt die 9e einen Querschnitt einer Kältermittelrohrgeraden 503 mit Verrippungen 503f, welche in den kältemittelführenden Hohlraum 503e der Kältemittelrohrgeraden 503 ragen. Vorteilhafterweise werden die Verrippungen 503f zugleich bei Fertigung des Kältemittelrohrs mittels Strangpressen ausgeformt. Dadurch, dass die Verrippungen 503f die Oberfläche an der Innenwand des Kältemittelrohrs erhöhen, kann der Luft-Kältemittel-Wärmeübergang des Flügelrohrverdampfers 50 verbessert werden.
Im Unterschied zur 9a zeigt die 9f einen rechtwinkligen Querschnitt einer Kältemittelrohrgeraden 503 mit einem kältemittelführenden Hohlraum 503e, der eine Vielzahl von durch Zwischenwände 503g voneinander getrennte Kältemittelkammern 503h aufweist. Dadurch, dass das Kältemittel durch eine Vielzahl von kleinen Kältemittelkammers 503h gezwungen bzw. geführt wird, ergibt sich eine Erhöhung der Wärmetauscherfläche bzw. des Luft-Kältemittel-Wärmeübergang s des Flügelrohrverdampfers 50. Darüber hinaus ist die Kältemittelrohrgerade 503 mit Flügeln 505 bzw. Die Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b bilden eine Horizontalachse H aus. Der Querschnitt der Kältemittelrohrgeraden 503 mit den Flügeln 505 ist in dieser Ausführungsform relativ zu einer durch die Flügel 505 gebildeten Horizontalachse H spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Im Unterschied zur 9f zeigt die 9g einen rechtwinkligen Querschnitt einer Kältemittelrohrgeraden 503 mit einer abseitigen Anordnung der Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b. Die Flügel 505 bzw. Flügelabschnitte 505a, 505b bilden eine Gerade aus, welche auf einem äußeren Rand bzw. einer langen Seite des rechtwinkligen Querschnitts der Kältemittelrohrgeraden 503 verläuft. Die Kältemittelrohrgerade 503 mit den Flügel 505 ist in dieser Ausführungsform relativ zu einer durch die Flügel 505 gebildeten Horizontalachse H asymmetrisch ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung hat erhebliche Variationsmöglichkeiten, ohne vom Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung wird Verbesserungen und Modifikationen an den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkennen. Alle diese Verbesserungen und Änderungen sind im Rahmen der offenbarten Ausführungen und der nachfolgenden Ansprüche berücksichtigt.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltskältegerät
2: Gehäuse
3: Innenbehälter
4: Kühlgerätetür
5: Außentür
6: Innentür
7: Aufnahmeraum
8: Ablagen
9: Lagerfach
10: Wärmeisolation
11: Gebläse
12: Lagerkammer
13: Verdampferkammer
14: Trennwand
141: Ausblasbereich
142: Ansaugbereich
15: Verdampferbefestigung
16: Wandfläche
17: Zugangsöffnung
20: Kältekreislauf
201: Hochdruckabschnitt
202: Niederdruckabschnitt
21: Verdichter
22: Saugleitung
23: Druckleitung
24: Verflüssiger
25: Verflüssigerableitungsrohr
26: Trockner
27: Stoppventil
28: Umschaltventil
30: Kapillarleitung
31: Kapillarleitungsabschnitt
33: Temperatursensor
34: Steuerelektronik
50: Flügelrohrverdampfer
501: Kältemittelrohrschlange
502: Einspritzstelle
503: Kältemittelrohrgeraden
503a: erste Kältemittelrohrgerade
503b: zweite Kältemittelrohrgerade
503c: dritte Kältemittelrohrgerade
503d: vierte Kältemittelrohrgerade
503e: Hohlraum
503f: Verrippung
503g: Zwischenwand
503h: Kältemittelkammer
504: Kältemittelrohrbogen
504a: Außenradius
504b: Innenradius
504c: Schleife
505: Flügel
505a: erster Flügelabschnitt
505b: zweiter Flügelabschnitt
505c: Flügelsegment
505d: Einschnitt
506: Gitterstruktur
A: Abstand
A': Abstand
S: Symmetrieachse
M: Mittelachse (Kältemittelrohr)
V: Vertikalrichtung
H: Horizontalrichtung
E1: erste virtuelle Ebene
E2: zweite virtuelle Ebene
FE1: erste virtuelle Flügelebene
FE2: zweite virtuelle Flügelebene
α: Winkel
β: Winkel
LMS: Luftmassestrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/068979 [0002]

Claims

Haushaltskältegerät (1) mit einem wärmeisolierten Gehäuse (2) in dem zumindest ein Aufnahmeraum (7) für Lebensmittel und kältetechnische Komponenten ausgebildet ist, der durch einen in dem Gehäuse (2) zwischen dem Aufnahmeraum (7) und einer Wärmeisolation (10) angeordneten Innenbehälter (3) begrenzt ist, wobei innerhalb des Aufnahmeraums (7) an einer dem Aufnahmeraum (7) zugewandten Wandfläche (16) des Innenbehälters (3) ein freihängender Flügelrohrverdampfer (50) zum Kühlen des Aufnahmeraums (7) angeordnet ist, der Flügelrohrverdampfer (50) umfasst eine meanderförmig gebogene, im Betrieb des Haushaltskältegeräts (1) kältemittelführende Kältemittelrohrschlange (501) mit einer Vielzahl von Kältemittelrohrgeraden (503), die jeweils durch Kältemittelrohrbögen (504) miteinander verbunden sind, wobei die Kältemittelrohrgeraden (501) entlang ihrer Längserstreckung radial abstehende Flügel (505) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelrohrverdampfer (50) eine flache Bauweise aufweist und die Kältemittelrohrgeraden (503) im Wesentlichen durchgängig nebeneinander entlang der Wandfläche (16) des Aufnahmeraums (7) angeordnet sind.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelrohrgeraden (503) in ihrer Längserstreckung horizontal im Aufnahmeraum (7) angeordnet sind.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (505) von in Strömungsrichtung des Kältemittels aufeinanderfolgenden Kältemittelrohrgeraden (501) jeweils virtuelle Flügelebenen (FE1, FE2) definieren, welche relativ zu der Wandfläche (16) unterschiedlich geneigt sind.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kältemittelrohrgerade (503a) eine erste Flügelebene (FE1) und eine in Strömungsrichtung der ersten Kältemittelrohrgeraden (503a) nachfolgende, insbesondere unmittelbar nachfolgende, zweite Kältemittelrohrgerade (503b) eine zweite Flügelebene (FE2) aufweist, wobei die erste Flügelebene (FE1) relativ zu der Wandfläche (16) in einem ersten Winkel (α) von 90° < α < 180° und die zweite Flügelebene (FE2) relativ zu der Wandfläche (16) in einem zweiten Winkel (β) von 0° < β < 90° angeordnet sind.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Strömungsrichtung des Kältemittels im Flügelrohrverdampfer (5) aufeinanderfolgende Kältemittelrohrgeraden (503) versetzt zueinander angeordnet sind.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einer ersten Kältemittelrohrgeraden (503a) in Strömungsrichtung des Kältemittels im Flügelrohrverdampfer (50) nachfolgende zweite Kältemittelrohrgerade (503b) einen kleineren Abstand (A) zu der Wandfläche (16) als die erste Kältemittelrohrgerade (503a) aufweist und eine der zweiten Kältemittelrohrgeraden (503b) in Strömungsrichtung des durch die Kältemittelrohrschleife (501) strömenden Kältemittels nachfolgende dritte Kältemittelrohrgerade (503c) wieder einen größeren Abstand (A) als die zweite Kältemittelrohrgerade (503b) zu der Wandfläche (16) aufweist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelrohrbogen (504) an dessen einem Außen- (504a) und/oder einem Innenradius (504b) eine Vielzahl von radial abstehenden Flügelsegmenten (505c) aufweist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Flügelabschnitt (505a) und/oder ein zweiter Flügelabschnitt (505b) sowohl an den Kältemittelrohrgeraden (503) wie auch an dem Kältemittelrohrbogen (504) materiell unterbrechungsfrei ist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelrohrbogen (504) einen Biegewinkel von im Wesentlichen 180° aufweist und schleifenförmig ausgebildet ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kältemittelrohrs (501) im Bereich der Kältemittelrohrschleife (504c) gegenüber dem Querschnitt des Kältemittelrohrs im Bereich der Kältemittelrohrgeraden (501) um eine Mittelachse (M) des Kältemittelrohrs (501) tordiert ist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stets zwei zueinander räumlich unmittelbar benachbarte Kältemittelrohrgeraden (503) versetzt zueinander angeordnet sind.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Kältemittelrohrgeraden (503) oder zumindest der Großteil der Kältemittelrohrgeraden (503) im Wesentlichen den gleichen Abstand zu der Wandfläche (16) aufweisen.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (7) eine Verdampferkammer (5) vorgesehen ist, in welcher der Flügelrohrverdampfer (50) platziert ist, und die Verdampferkammer (5) von einer Lagerkammer (12) für Lebensmittel durch eine Trennwand (14) abgeteilt ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (11) zum Umwälzen von Kaltluft zwischen der Verdampferkammer (5) und der Lagerkammer (12) vorgesehen ist, wobei das Gebläse (11) einen Luftmassestrom (LMS) über den Flügelrohrverdampfer (50) entlang der Wandfläche (16) erzeugt.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei räumlich unmittelbar benachbarte Kältemittelrohrgeraden (503) über einen Steg (509) miteinander strukturell verbunden sind, welcher einen Luftspalt zwischen diesen beiden Kältemittelrohrgeraden (503) definiert.