DE102021203788A1

DE102021203788A1 - Kältegerät und Lüfterbaugruppe für ein Kältegerät

Info

Publication number: DE102021203788A1
Application number: DE102021203788.7A
Authority: DE
Inventors: Markus Arbogast; Frank Cifrodelli; Benjamin Schmidt
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2022-10-20
Also published as: EP4323703A1; WO2022218714A1

Abstract

Eine Lüfterbaugruppe für ein Kältegerät umfasst ein Abdeckungsteil mit einer sich zwischen einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils erstreckenden Lüfterausnehmung, welche eine Mittelachse definiert, einen Lüfter mit einem rotierbaren Lüfterrad, welches eine Nabe und von der Nabe abstehende Schaufeln aufweist, wobei der Lüfter auf einer durch die erste Oberfläche definierten ersten Seite des Abdeckungsteils gegenüberliegend zu oder zumindest teilweise in der Lüfterausnehmung angeordnet ist, und eine auf einer durch die zweite Oberfläche definierten zweiten Seite des Abdeckungsteils angeordnete Schutzabdeckung mit einer Deckscheibe, welche in Bezug auf eine sich quer zur Mittelachse erstreckende radiale Ric-tung innerhalb der Lüfterausnehmung angeordnet ist, und einer Vielzahl von Rippen, die sich zwischen der Deckscheibe und einem Umfangs-randbereich der Lüfterausnehmung erstrecken, wobei die Deckscheibe in Bezug auf die radiale Richtung die Schaufeln des Lüfterrads zumindest teilweise abdeckt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, und eine Lüfterbaugruppe für ein Kältegerät.
STAND DER TECHNIK
In Haushaltskältegeräten, wie z.B. Kühlschränken oder Kühl-Gefrier-Kombinationen, welche mit sogenannter No-Frost-Technik arbeiten, ist ein Verdampfer zur Wärmeabfuhr aus einem Kältefach üblicherweise hinter einem Abdeckteil angeordnet, wobei mittels eines Lüfters ein Luftstrom aus einem Innenraum des Kältefachs angesaugt, über den Verdampfer geleitet und durch eine Lüfterausnehmung in dem Abdeckteil wieder in den Innenraum des Kältefachs ausgestoßen wird. Aus Sicherheitsgründen ist die Lüfterausnehmung üblicherweise durch ein Gitter oder eine ähnliche Schutzabdeckung abgedeckt, um einen Zugriff vom Innenraum des Kältefachs aus auf den Lüfter zu vermeiden.
In der CN 108692504 A wird ein solches No-Frost-Kältegerät offenbart, wobei die Lüfterausnehmung mit einer Sicherheitsabdeckung verschlossen ist, welche eine zentrale Scheibe und eine Vielzahl sich in einer radialen Richtung von der Scheibe aus erstreckender Rippen aufweist, um eine gleichmäßigere Abströmung von Luft in ein Kältefach zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, weiter verbesserte Lösungen für eine Luftführung innerhalb eines Kältefachs eines Kältegeräts bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lüfterbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Lüfterbaugruppe für ein Kältegerät vorgesehen. Die Lüfterbaugruppe umfasst ein sich flächig erstreckendes, beispielsweise im Wesentlichen plattenförmiges Abdeckungsteil mit einer sich zwischen einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils erstreckenden Lüfterausnehmung, welche eine Mittelachse definiert, einen Lüfter mit einem rotierbaren Lüfterrad, welches eine Nabe und von der Nabe abstehende Schaufeln aufweist, wobei der Lüfter auf einer durch die erste Oberfläche definierten ersten Seite des Abdeckungsteils gegenüberliegend zu oder zumindest teilweise der Lüfterausnehmung angeordnet ist, so dass mittels des Lüfters ein Luftstrom von der ersten Seite des Abdeckungsteils durch die Lüfterausnehmung auf eine durch die zweite Oberfläche definierte zweite Seite des Abdeckungsteils ausstoßbar ist. Ferner umfasst die Lüfterbaugruppe eine auf der zweiten Seite des Abdeckungsteils angeordnete Schutzabdeckung mit einer Deckscheibe, welche in Bezug auf eine sich quer zur Mittelachse erstreckende radiale Richtung innerhalb der Lüfterausnehmung angeordnet ist, und einer Vielzahl von Rippen, die sich zwischen der Deckscheibe, insbesondere zwischen einem Umfangsrand der Deckscheibe und einem Umfangsrandbereich der Lüfterausnehmung erstrecken, wobei die Deckscheibe in Bezug auf die radiale Richtung die Schaufeln des Lüfterrads zumindest teilweise abdeckt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät wie einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination vorgesehen. Das Kältegerät umfasst eine Lüfterbaugruppe nach dem ersten Aspekt der Erfindung, zumindest ein Kältefach, wobei eine das Kältefach begrenzende Wandung zumindest teilweise durch das Abdeckungsteil der Lüfterbaugruppe ausgebildet ist, und einen Kältemittelkreislauf zur Wärmabfuhr aus dem Kältefach an die Umgebung mit einem auf der ersten Seite des Abdeckungsteils angeordneten Verdampfer, wobei mittels des Lüfters ein Luftstrom auf der ersten Seite über den Verdampfer und durch die Lüfterausnehmung in das Kältefach förderbar ist.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Schutzabdeckung, welche einen Zugriff auf einen Lüfter verhindert, mit einer beispielsweise kreisförmigen Deckscheibe und einer Vielzahl von Rippen zu gestalten, wobei die Deckscheibe radial innerhalb einer Lüfterausnehmung angeordnet ist, durch welche der Lüfter einen Luftstrom fördert, und wobei die Deckscheibe so groß dimensioniert ist, dass diese radial mit Schaufeln des Lüfters überlappt. Die Rippen erstrecken sich entlang einer radialen Richtung, welche quer zu einer Mittelachse der Lüfterausnehmung verläuft, zwischen einem Rand der Deckscheibe und einem Umfangsrandbereich der Lüfterausnehmung. Der Umfangsrandbereich umfasst hierbei sowohl den die Lüfterausnehmung begrenzenden oder definierenden Rand, als auch einen die Lüfterausnehmung umgebenden Bereich der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils, in dem die Lüfterausnehmung ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist die Deckscheibe im Vergleich zum Lüfterraddurchmesser sowie zum Öffnungsdurchmesser der Lüfterausnehmung somit relativ groß dimensioniert. Dies bietet einerseits den Vorteil, dass der Zugriff auf den Lüfter, z.B. mit einem Finger, weiter erschwert wird. Andererseits bildet die Deckscheibe aufgrund deren Überlappung mit dem Schaufeln des Lüfters einen Staukörper, an welchem die Luftströmung in radialer Richtung abgelenkt wird. Dadurch wird eine gleichmäßigere Abströmung erzielt. Weiterhin bewirkt die Deckscheibe nur einen überraschend geringen Druckverlust, so dass die Energieeffizienz des Kältegeräts weiter verbessert wird. Da die Strömungslenkung im Wesentlichen durch die Deckscheibe erfolgt, können die Rippen außerdem konstruktiv einfach gestaltet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein Außendurchmesser der Deckscheibe in einem Bereich zwischen 40 und 85 Prozent eines Außendurchmessers des Lüfterrads liegt. Somit wird eine relativ große Überlappung zwischen der Deckscheibe und dem Lüfterrad erzielt bzw. es wird ein wesentlicher Teil der Schaufeln des Lüfterrads durch die Deckscheibe überdeckt. In dem Bereich zwischen 40 und 85 Prozent, insbesondere in einem Bereich zwischen 50 und 80 Prozent wird der Druckverlust, der durch die Deckscheibe erzeugt wird, weiter verringert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Lüfterausnehmung an der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils einen Durchmesser definiert, welcher zumindest um 20 Prozent größer ist, als der Außendurchmesser des Lüfterrads. Die Lüfterausnehmung kann sich beispielsweise zur zweiten Oberfläche hin aufweiten. Ein Öffnungsdurchmesser an der zweiten Oberfläche kann damit allgemein größer sein als ein Öffnungsdurchmesser der Ausnehmung in an der ersten Oberfläche, wo der Lüfter angeordnet ist. Optional kann der Öffnungsdurchmesser an der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils zumindest um 20 Prozent, aber maximal um 80 Prozent, insbesondere um maximal 50 Prozent größer sein, als der Außendurchmesser des Lüfterrads. Durch die Vergrößerung des Öffnungsdurchmessers an der zweiten Oberfläche um zumindest 20 Prozent gegenüber dem Außendurchmesser des Lüfterrads kann die vom Lüfter erzeugte Luftströmung, welche aufgrund der Rotation des Lüfterrads ohnehin eine radiale Strömungskomponente aufweist, mit noch geringeren Verlusten zwischen dem Umfangsrand der Deckscheibe und dem Öffnungsdurchmesser der Lüfterausnehmung an der zweiten Oberfläche ausströmen.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis einer offenen Fläche, die bei einer Draufsicht auf die Deckscheibe von der zweiten Seite des Abdeckungsteils in radialer Richtung durch der Lüfterausnehmung und den Außendurchmesser der Deckscheibe begrenzt ist, zu einer geschlossenen Fläche, die in radialer Richtung durch den Außendurchmesser der Deckscheibe begrenzt ist, größer oder gleich eins ist. Auf diese Weise wird der zwischen dem Umfangsrand der Deckscheibe und dem Öffnungsdurchmesser der Lüfterausnehmung an der zweiten Oberfläche des Abdeckteils definierte Strömungsquerschnitt vorteilhaft vergrößert, so dass die Strömungsverluste weiter verringert werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein Abstand entlang der Mittelachse der Lüfterausnehmung zu einer der Lüfterausnehmung zugewandten Innenfläche der Deckscheibe zumindest 35 Prozent einer Bautiefe des Lüfterrads in Bezug auf die Mittelachse beträgt. Durch einen gewissen Mindestabstand der Deckscheibe von dem Lüfterrad in axialer Richtung werden die Druckverluste vorteilhaft weiter verringert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eine der Lüfterausnehmung zugewandte Innenfläche der Deckscheibe konvex oder eben ist. Ein Vorteil der konvexen, zu dem Lüfter hin gewölbten Gestaltung liegt der Innenfläche der Deckscheibe liegt darin, dass dadurch die Richtungsänderung, die die Strömung an der Innenfläche der Deckscheibe erfährt, verringert wird, was die Druckverluste vorteilhaft weiter reduziert. Die ebene Gestaltung bietet den Vorteil, dass sie konstruktiv einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Deckscheibe entlang der Mittelachse beabstandet zu der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils angeordnet ist. Somit bildet die Schutzabdeckung eine Art Dom an der zweiten Seite des Abdeckungsteils aus. Dadurch wird die Anordnung des Lüfters mit einem gewissen axialen Abstand zu der Deckscheibe weiter erleichtert. Ferner wird eine Abströmung entlang der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils erleichtert. Optional können bei diesen Ausführungsformen die Rippen bogenförmig ausgebildet sein. Das heißt, die Rippen können entlang der radialen Richtung ausgerichtet sein und sich bogenförmig von der Deckscheibe in Richtung der zweiten Oberfläche erstrecken.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Rippen in einem der Lüfterausnehmung zugewandten Bereich abgerundet gestaltet sind. Die Rippen können beispielsweise eine rechteckige Querschnittsform aufweisen, wobei die der Lüfterausnehmung zugewandten Kanten mit Radien versehen sind. Somit sind die Rippen konstruktiv sehr einfach gestaltet und durch die Abrundung werden die Strömungsverluste vorteilhaft weiter reduziert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Schutzabdeckung und das Abdeckungsteil einstückig bzw. einteilig ausgebildet bzw. hergestellt sind. Beispielsweise können die Schutzabdeckung und das Abdeckungsteil kostengünstig in einem Spritzgussverfahren als ein Teil hergestellt werden. Durch die einteilige Gestaltung wird die Montage der Lüfterbaugruppe vereinfacht, da keine separate Befestigung der Schutzabdeckung vorgesehen werden muss. Die Dimensionierung der Deckscheibe mit einem im Verhältnis zum Öffnungsdurchmesser der Lüfterausnehmung an der zweiten Oberfläche relative großen Durchmesser ist auch äußerst vorteilhaft für die einstückige Herstellung, da die Rippen relativ kurz und damit stabil sind, was die einstückige Herstellung erleichtert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Schutzabdeckung und das Abdeckungsteil aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sind.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eine Rotationsachse, um welche das Lüfterrad rotierbar ist, koaxial zu der Mittelachse der Lüfterausnehmung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Deckscheibe kreisförmig ausgebildet und ein Mittelpunkt der Deckscheibe ist auf der Rotationsachse, um welche das Lüfterrad rotierbar ist, gelegen. Dadurch wird eine noch gleichmäßigere Abströmung erzielt.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein die Lüfterausnehmung umgebender Bereich der zweiten Oberfläche des Abdeckungsteils eben ist und die Mittelachse der Lüfterausnehmung um einen Winkel in einem Bereich zwischen 2 und 10 Grad, insbesondre zwischen 3 und 7 Grad zu einer Normalachse geneigt ist, die senkrecht auf den die Lüfterausnehmung umgebender Bereich der zweiten Oberfläche steht. Durch die Neigung wird insbesondere bei einer Anbringung in einem Randbereich des Kältefachs die Strömungsverteilung innerhalb des Kältefachs weiter verbessert. Ferner wird durch die Neigung ein Abfließen von Kondenswasser erleichtert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Abdeckungsteil eine Rückwand oder eine Deckenwandung des Kältefachs bildet.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Kältefach ein Gefrierfach bildet und der Kältemittelkreislauf dazu ausgebildet ist, in dem Kältefach eine Temperatur in einem Bereich zwischen 0°C und -30°C zu erzeugen.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:

1 eine vereinfachte, schematische Schnittansicht eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Draufsicht auf eine zweite Seite oder Vorderseite einer Lüfterbaugruppe nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine Schnittansicht der in 2 gezeigten Lüfterbaugruppe, die sich bei einem Schnitt entlang der in 2 gezeigten Linie A-A ergibt;
4 eine Draufsicht einen Teilbereich einer Lüfterbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Seitenansicht des in 4 gezeigten Teilbereichs, wobei ein Abdeckungsteil teilweise transparent dargestellt ist, damit ein Lüfter der Lüfterbaugruppe sichtbar ist;
6 eine schematische Schnittansicht einer Rippe einer Schutzabdeckung einer Lüfterbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
7 eine schematische Darstellung einer Strömungsverteilung in einem Kältefache eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt beispielhaft und in schematischer Weise ein Kältegerät 200. In 1 ist beispielhaft ein Haushaltskältegerät in Form einer Kühl-Gefrier-Kombination mit einem Gefrierfach und einem Kühlfach dargestellt. Das Haushaltskältegerät 200 kann aber auch ein Kühlschrank oder ein Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe sein.
Wie in 1 schematisch dargestellt, weist das Kältegerät 200 ein erstes Kältefach 210A, welches in diesem Fall das Gefrierfach bildet, ein zweites Kältefache 210B, welches in diesem Fall das Kühlfach bildet, einen Kältemittelkreislauf 220 und eine Lüfterbaugruppe 100 je Kältefach 210A, 210B auf. Allgemein kann das Kältegerät zumindest ein Kältefach 210 aufweisen. Im Folgenden wird daher aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Kältefach 210 beschrieben. Die Ausführungen gelten jeweils in analoger Weise für das erste und das zweite Kältefach 210A, 210B.
Wie in 1 schematisch dargestellt ist das Kältefache 210 durch mehrere Wandungen 211 umgrenzt und dient zur Aufnahme von Kühl- oder Gefriergut. Das Kältefache 210 kann beispielsweise eine Bodenwandung 211D, eine der Bodenwandung 211D gegenüberliegende Deckenwandung 211 C, sich zwischen der Bodenwandung 211D und der Deckenwandung 211C erstreckende Seitenwandungen 211B sowie eine sich quer zu den Seitenwandungen 211B sowie der Deckenwandung 211C und der Bodenwandung 211D erstreckende Rückwand 211A aufweisen. Gegenüberliegend zu der Rückwand 211A weist das Kältefache 210 eine Zugangsöffnung 213 auf, durch welche ein durch die Wandungen definierter Innenraum des Kältefachs 210 zugänglich ist. Die Zugangsöffnung 213 ist mittels einer Türe (nicht dargestellt) verschließbar.
Der Kältemittelkreislauf 220 dient dazu, durch Zirkulation eines Kältemittels, dem Kältefache 210 Wärme zu entziehen und an die Umgebung abzugeben. Wie in 1 schematisch gezeigt, kann der Kältemittelkreislauf 220 einen thermisch an das Kältefach 210 gekoppelten Verdampfer 221 zum Verdampfen des Kältemittels unter Wärmeaufnahme aus den Kältefach 210, einen mit einem Ausgang des Verdampfers 221 verbundenen Verdichter 222 zum Zirkulieren des Kältemittels und einen mit dem Verdichter 222 verbundenen Verflüssiger 223 zum Kondensieren des Kältemittels unter Wärmeabgabe an die Umgebung aufweisen, wobei ein Ausgang des Verflüssigers 223 über eine Drossel (nicht dargestellt) mit einem Eingang des Verdampfers 221 verbunden ist. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann der Kältemittelkreislauf 220 je Kältefach 210A, 210B einen Verdampfer 221 aufweisen. Der der Kältemittelkreislauf 220 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, in dem ersten Kältefach 210A eine Temperatur in einem Bereich zwischen 0°C und -30°C und in dem zweiten Kältefach 210B eine Temperatur in einem Bereich zwischen -1°C und 15°C zu erzeugen.
Wie in 1 schematisch dargestellt und nachfolgend anhand der 2 bis 7 noch im Detail erläutert wird, weist die Lüfterbaugruppe 100 ein Abdeckteil 1 mit einer Lüfterausnehmung 10, einen Lüfter 3 und eine Schutzabdeckung 4 auf, welche an der Lüfterausnehmung 10 angeordnet ist. Wie in 1 schematisch dargestellt, kann das Abdeckteil 1 die Rückwand 211A des Kältefachs 210 bilden. Alternativ wäre denkbar, dass das Abdeckteil 1 die Deckenwandung 211C bildet. Ebenso ist denkbar, dass lediglich ein Teil der Fläche einer jeweiligen Wandung 211 durch das Abdeckteil 1 gebildet ist. Wie in 1 schematisch gezeigt, ist der Lüfter 3 auf einer vom Innenraum des Kältefachs 210 abgewandten, ersten Seite des Abdeckteils 1 im Bereich der Lüfterausnehmung 10 angeordnet. Der Verdampfer 221 ist ebenfalls auf der ersten Seite des Abdeckteils 1 angeordnet. Wie in 3 schematisch dargestellt, kann zwischen dem Verdampfer 221 und der ersten Oberfläche 1a des Abdeckungsteils 1 eine thermische Isolationsschicht oder- platte 225 angeordnet sein. Der Lüfter 3 saugt Luft aus dem Kältefach 210 an, z.B. über einen zwischen dem Abdeckteil 1 und der Bodenwandung 211 gebildeten Spalt 101, so dass dieses über den Verdampfer 221 geleitet wird, und stößt die Luft durch die Lüfterausnehmung 10 wieder in den Innenraum des Kältefachs 210 aus. Der Schutzabdeckung 4 kommt hierbei die Aufgabe zu, einen Eingriff eines Benutzers, z.B. mit einem Finger, in den Lüfter 3 zu vermeiden und die vom Lüfter 3 erzeugte Luftströmung möglichst gleichförmig in das Kältefach 210 zu verteilen, wobei es wünschenswert ist, dass durch die Schutzabdeckung 4 erzeugte Strömungsverluste möglichst klein sind.
2 zeigt in diesem Zusammenhang eine Draufsicht auf eine zweite Seite bzw. eine Vorderseite einer Lüfterbaugruppe 100. 3 zeigt eine Schnittansicht der in 2 gezeigten Lüfterbaugruppe 100. Wie in den 2 und 3 beispielhaft dargestellt, weist die Lüfterbaugruppe ein Abdeckungsteil 1, einen Lüfter 3 und eine Schutzabdeckung 4 auf.
Wie in den 2 und 3 beispielhaft gezeigt, kann das Abdeckungsteil 1 im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Allgemein ist das Abdeckungsteil 1 ein sich flächig erstreckendes Bauteil, welches eine erste Oberfläche 1a und eine entgegengesetzt zu dieser orientierte zweite Oberfläche 1b aufweist. Die erste Oberfläche 1a definiert eine erste Seite oder eine Rückseite des Abdeckungsteils 1. Die zweite Oberfläche 1b definiert eine zweite Seite oder Vorderseite des Abdeckungsteils 1. Wie insbesondere in 3 erkennbar ist, weist das Abdeckungsteil 1 eine Lüfterausnehmung 10 auf, welche sich als Durchgangsöffnung zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche 1a, 1b erstreckt und eine Mittelachse Z1 definiert. Eine radiale Richtung R1 verläuft quer zu der Mittelachse Z1. Die Lüfterausnehmung 10 kann beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein, wie dies in 2 schematisch dargestellt ist. Ein die Lüfterausnehmung 10 definierender Bereich des Abdeckungsteils 1 kann an der zweiten Seite des Abdeckungsteils 1 optional einen Vorsprung ausbilden, wie dies in 3 rein beispielhaft dargestellt ist. Unabhängig davon kann ferner vorgesehen sein, dass ein die Lüfterausnehmung 10 in Bezug auf die radiale Richtung R1 umgebender Bereich 12 der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1 eben ist, wie dies in den 2 und 3 beispielhaft gezeigt ist. Das Abdeckungsteil 1 kann insbesondere aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein und z.B. in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.
Der Lüfter 3 ist insbesondere in 3 erkennbar und weist ein um eine Dreh- oder Rotationsachse Z30 drehbares Lüfterrad 30 auf, das z.B. durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) antreibbar ist. Wie in 3 schematisch und lediglich beispielhaft gezeigt, weist das Lüfterrad 30 eine Nabe 31 und mehrere Schaufeln 32 auf, welche von der Nabe 31 radial abstehen und derart angestellt sind, dass durch eine Rotation des Lüfterrads 31 ein Luftstrom erzeugbar ist. Wie in 3 schematisch dargestellt, ist der Lüfter 3 auf der Rückseite des Abdeckteils 1 im Bereich der Lüfterausnehmung 10 angeordnet. Allgemein ist der Lüfter 3 gegenüberliegend zu der Lüfterausnehmung 10 oder in Bezug auf seine Erstreckung entlang der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 ganz oder teilweise innerhalb der Lüfterausnehmung 10 angeordnet. Beispielsweise kann die Drehachse Z30 koaxial zu der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 angeordnet sein, wie dies in 3 beispielhaft gezeigt ist.
Wie in 3 weiterhin beispielhaft gezeigt, kann die Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 und/oder die Rotationsachse Z30 des Lüfterrads 30 relativ zu einer Normalachse X12 geneigt sein, die senkrecht auf den die Lüfterausnehmung 10 umgebenden, ebenen Bereich 12 der zweiten Oberfläche 1b steht. Ein Winkel zwischen der Normalachse X12 und der Mittelachse Z1 bzw. der Rotationsachse Z30 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 und 10 Grad, insbesondre zwischen 3 und 7 Grad liegen.
Wie insbesondere in 2 erkennbar ist, weist die Schutzabdeckung 4 eine Deckscheibe 40 und eine Vielzahl von Rippen 41 auf. Die Deckscheibe 40 kann insbesondere kreisförmig, wie in 2 beispielhaft gezeigt, oder allgemein flächig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Deckscheibe 40 dieselbe Umfangsform aufweisen wie die Lüfterausnehmung 10. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist die Deckscheibe 40 in Bezug auf die radiale Richtung R1 innerhalb der Lüfterausnehmung 10 angeordnet. Somit wird zwischen einem Umfangsrand 42 der Deckscheibe 40 und einem Rand der Lüfterausnehmung 10 ein ringförmiger Spalt 20 gebildet, durch welchen der Lüfter 3 eine Luftströmung ausblasen kann.
Allgemein erstreckt sich die Deckscheibe 40 quer zu der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10. Optional kann ein Mittelpunkt der Deckscheibe 40 auf der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 und/oder der Rotationsachse Z30 des Lüfterrads 30 angeordnet sein. Wie in 3 weiterhin schematisch dargestellt, kann vorgesehen sein, dass eine der Lüfterausnehmung 10 zugewandte Innenfläche 40a der Deckscheibe 40 entlang der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 beabstandet zu der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1 angeordnet ist. Optional kann die Innenfläche 40a der Deckscheibe 40 konvex ausgebildet sein, wie in 3 rein beispielhaft dargestellt. Alternativ ist auch denkbar, dass die Innenfläche 40a der Deckscheibe 40 als ebene Fläche realisiert ist.
Wie in den 2 und 3 erkennbar ist und nachfolgend noch im Detail anhand 4 erläutert wird, ist die Deckscheibe 40 derart dimensioniert und angeordnet, dass sie in Bezug auf die radiale Richtung R1 die Schaufeln 32 des Lüfterrads 30 zumindest teilweise abdeckt oder überlappt. Die Deckscheibe 40 bildet somit eine Stauplatte, an welcher der vom Lüfter 3 geförderte Luftstrom in radialer Richtung R1 abgelenkt wird.
Wie insbesondere in 2 dargestellt ist, sind die Rippen 41 entlang des Umfangs 42 der Deckscheibe 40 verteilt angeordnet und mit dieser verbunden, insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet. Die Rippen 41 erstrecken sich entlang der radialen Richtung R1 zwischen dem Umfangsrand 42 der Deckscheibe 40 und einem Umfangsrandbereich 11 der Lüfterausnehmung 10. Wie in den 2 bis 4 beispielhaft gezeigt, können die Rippen 41 fluchtend mit einer die Lüfterausnehmung 10 umgrenzenden Innenfläche des Abdeckungsteils 1 verbunden sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rippen 41 in radialer Richtung R1 nach außen beabstandet zum Rand der Lüfterausnehmung 10 mit der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1 verbunden sind. Der Umfangsrandbereich 11 umfasst daher sowohl den die Lüfterausnehmung 10 begrenzenden oder definierenden Rand, als auch einen die Lüfterausnehmung 10 umgebenden Bereich der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1.
Die Rippen 41 können sich, wie bereits erläutert, im Wesentlichen entlang der radialen Richtung R1 erstrecken, wobei die Rippen 41 dennoch bogenförmig ausgebildet sein können, wie dies in 3 schematisch dargestellt ist. Unabhängig davon können die Rippen 41 in einem der Lüfterausnehmung 10 zugewandten Bereich abgerundet gestaltet sein. In 6 ist schematisch eine beispielhafte Schnittansicht einer Rippe 41 dargestellt. Wie in 6 rein beispielhaft gezeigt, können die Rippen 41 einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Der der Lüfterausnehmung 10 zugewandte Bereich kann beispielsweise abgerundet gestaltet sein, indem die der Lüfterausnehmung 10 zugewandten Kanten oder Ecken des Querschnitts mit einem Radius r41 versehen sind.
Die Schutzabdeckung 4 kann insbesondere aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Optional sind das Abdeckungsteil 1 und die Schutzabdeckung 4, also die Rippen 41 und die Deckscheibe 42 insgesamt als ein Teil bzw. einstückig ausgebildet. Beispielsweise kann in einem Spritzgussverfahren ein einziges Teil hergestellt werden, welches das Abdeckungsteil 1 und die Schutzabdeckung 4 bildet.
In den 4 ist schematisch eine Draufsicht auf die Lüfterbaugruppe 100 mit Blick auf die zweite Oberfläche 1b des Abdeckteils 1 im Bereich der Lüfterausnehmung 10 dargestellt. Wie in 4 erkennbar ist, kann die Deckscheibe 40 einen wesentlichen Teil des Lüfterrads 30, insbesondere der Schaufeln 31 in Bezug auf die radiale Richtung R1 überdecken. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Außendurchmesser d40 der Deckscheibe 40 in einem Bereich zwischen 40 und 85 Prozent eines Außendurchmessers d30 des Lüfterrads 30 liegt. Die Lüfterausnehmung 10 definiert an der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1 einen Öffnungsdurchmesser d10. Wie in 4 schematisch dargestellt, kann der Öffnungsdurchmesser d10 etwas größer sein als der durch die Schaufeln 31 definierte Lüfterraddurchmesser d30. Beispielsweise kann der Öffnungsdurchmesser d10 der Lüfterausnehmung 10 an der zweiten Oberfläche 1b zumindest um 20 Prozent größer sein, als der Außendurchmesser Lüfterraddurchmesser d30. Dadurch wird eine verlustarme Abströmung einer vom Lüfter 3 erzeugten Luftströmung erleichtert, welche eine Strömungskomponente in radialer Richtung R1 aufweist.
Ein Verhältnis einer offenen Fläche A1 der Lüfterausnehmung 10 zu einer durch die Deckscheibe 40 geschlossenen bzw. abgedeckte Fläche A2 ist optional größer oder gleich eins. Die offene Fläche A1 entspricht im Wesentlichen der Ringfläche des Spalts 20 und ist allgemein bei einer Draufsicht auf die Deckscheibe 40 von der zweiten Seite des Abdeckungsteils 1 in radialer Richtung R1 durch der Lüfterausnehmung 10 und den Außendurchmesser d40 der Deckscheibe 40 begrenzt. Die geschlossene Fläche A2 ist in radialer Richtung R1 durch den Außendurchmesser d40 bzw. den Umfangsrand 42 der Deckscheibe 40 begrenzt. Beispielsweise kann der Außendurchmesser d40 der Deckscheibe in einem Bereich zwischen 75 Prozent und 35 Prozent, insbesondere zwischen 70 Prozent und 50 Prozent des Öffnungsdurchmessers d10 der Lüfterausnehmung 10 an der zweiten Oberfläche 1b des Abdeckungsteils 1 liegen. Wie in 4 deutlich erkennbar, ergibt sich dadurch eine relativ kurze radiale Länge der Rippen 41. Dies erleichtert vorteilhaft die einteilige Fertigung von Abdeckungsteil 1 und Schutzabdeckung 4, z.B. in einem Kunststoffspritzgussverfahren.
In 5 ist beispielhaft eine Seitenansicht der Lüfterbaugruppe 100 in einer Blickrichtung quer zur Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 dargestellt, wobei das Abdeckungsteil 1 teilweise transparent dargestellt ist, damit der Lüfter 3 sichtbar ist. Wie in 5 schematisch dargestellt, kann der Lüfter 3 in einem axialen Abstand a40 entlang der Mittelachse Z1 der Lüfterausnehmung 10 zu der Deckscheibe 40 angeordnet sein. Insbesondere kann der axiale Abstand a40 des Lüfterrads 30 zu einer der Lüfterausnehmung 10 zugewandten Innenfläche 40a der Deckscheibe 40 zumindest 35 Prozent einer Bautiefe t30 des Lüfterrads 30 in Bezug auf die Mittelachse Z1 betragen.
In 7 ist schematisch ein Kältefach 210 eines Kältegeräts 200 dargestellt, welches mit der Lüfterbaugruppe 100 ausgestattet ist. In dem in 7 gezeigten Beispiel bildet das Abdeckungsteil 1 die Rückwand 211A des Kältefachs 210, wobei in dem Kältefache 210 rein beispielhaft mehrere Schubladen 215 zur Aufbewahrung von Kühl- oder Gefriergut angeordnet sind. Ferner ist in 7 die vom Lüfter erzeugte Luftströmung durch die Strömungslinien S schematisch dargestellt. Wie in 7 erkennbar, verlaufen die Strömungslinien S von der Rückwand 211A aus entlang der Deckenwandung 211C und radial nach außen und folgen dann den Seitenwandungen 211B nach unten. Insbesondere ergibt sich aufgrund der Gestaltung der Deckplatte 40 eine sehr gleichmäßige Verteilung der Strömung innerhalb des Kältefachs 210. Dadurch kann die Luft das Kältefache 210 flächig gleichmäßig kühlen, was sowohl für die Lagerqualität des Kühl- oder Gefrierguts als auch für die Energieeffizient des Kältegeräts 210 vorteilhaft ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
Bezugszeichenliste

1: Abdeckungsteil
1a: erste Oberfläche des Abdeckungsteils
1b: zweite Oberfläche des Abdeckungsteils
3: Lüfter
4: Sicherheitsabdeckung
10: Lüfterausnehmung
11: Umfangsrandbereich
12: Bereich
20: Spalt
30: Lüfterrad
31: Nabe
32: Schaufeln
40: Deckscheibe
40a: Innenfläche der Deckscheibe
41: Rippen
42: Umfangsrand der Deckscheibe
100: Lüfterbaugruppe
200: Kältegerät
210: Kältefach
211: Wandungen
211A: Rückwand
211B: Seitenwandungen
211C: Deckenwandung
211D: Bodenwandung
215: Schubläden
221: Verdampfer
222: Verdichter
223: Verflüssiger
225: Isolierung
d10: Öffnungsdurchmesser der Lüfterausnehmung
d30: Außendurchmesser des Lüfterrads
d40: Außendurchmesser der Deckscheibe
A1: offene Fläche
A2: geschlossene Fläche
a40: Abstand
R1: radiale Richtung
r41: Radius
t30: Bautiefe des Lüfterrads
X12: Normalachse
Z1: Mittelachse
Z30: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 108692504 A [0003]

Claims

Lüfterbaugruppe (100) für ein Kältegerät (200), mit: einem sich flächig erstreckenden Abdeckungsteil (1) mit einer sich zwischen einer ersten Oberfläche (1a) und einer zweiten Oberfläche (1b) des Abdeckungsteils (1) erstreckenden Lüfterausnehmung (10), welche eine Mittelachse (Z1) definiert; einem Lüfter (3) mit einem rotierbaren Lüfterrad (30), welches eine Nabe (31) und von der Nabe (31) abstehende Schaufeln (32) aufweist, wobei der Lüfter (3) auf einer durch die erste Oberfläche (1a) definierten ersten Seite des Abdeckungsteils (1) gegenüberliegend zu oder zumindest teilweise in der Lüfterausnehmung (10) angeordnet ist; und einer auf einer durch die zweite Oberfläche definierten zweiten Seite des Abdeckungsteils (1) angeordneten Schutzabdeckung (4) mit einer Deckscheibe (40), welche in Bezug auf eine sich quer zur Mittelachse (Z1) erstreckende radiale Richtung (R1) innerhalb der Lüfterausnehmung (10) angeordnet ist, und einer Vielzahl von Rippen (41), die sich zwischen der Deckscheibe (40) und einem Umfangsrandbereich (11) der Lüfterausnehmung (10) erstrecken; dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (40) in Bezug auf die radiale Richtung (R1) die Schaufeln (32) des Lüfterrads (30) zumindest teilweise abdeckt.
Lüfterbaugruppe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (d40) der Deckscheibe (40) in einem Bereich zwischen 40 und 85 Prozent eines Außendurchmessers (d30) des Lüfterrads (30) liegt.
Lüfterbaugruppe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterausnehmung (10) an der zweiten Oberfläche (1b) des Abdeckungsteils (1) einen Durchmesser (d10) definiert, welcher zumindest um 20 Prozent größer ist, als der Außendurchmesser (d30) des Lüfterrads (30).
Lüfterbaugruppe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer offenen Fläche (A1), die bei einer Draufsicht auf die Deckscheibe (40) von der zweiten Seite des Abdeckungsteils (1) in radialer Richtung (R1) durch die Lüfterausnehmung (10) und den Außendurchmesser (d40) der Deckscheibe (40) begrenzt ist, zu einer geschlossenen Fläche (A2), die in radialer Richtung (R1) durch den Außendurchmesser (d40) der Deckscheibe (40) begrenzt ist, größer oder gleich eins ist.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (a40) entlang der Mittelachse (Z1) der Lüfterausnehmung (10) zu einer der Lüfterausnehmung (10) zugewandten Innenfläche (40a) der Deckscheibe (40) zumindest 35 Prozent einer Bautiefe (t30) des Lüfterrads (30) in Bezug auf die Mittelachse (Z1) beträgt.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lüfterausnehmung (10) zugewandte Innenfläche (40a) der Deckscheibe (40) konvex oder eben ist.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (40) entlang der Mittelachse (Z1) beabstandet zu der zweiten Oberfläche (1a) des Abdeckungsteils (1) angeordnet ist.
Lüfterbaugruppe (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (41) bogenförmig ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (41) in einem der Lüfterausnehmung (10) zugewandten Bereich abgerundet gestaltet sind.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (4) und das Abdeckungsteil (1) einstückig ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (4) und das Abdeckungsteil (1) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsachse (Z30), um welche das Lüfterrad (30) rotierbar ist, koaxial zu der Mittelachse (Z1) der Lüfterausnehmung (10) angeordnet ist.
Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Lüfterausnehmung (10) umgebender Bereich (12) der zweiten Oberfläche (1b) des Abdeckungsteils (1) eben ist und die Mittelachse (Z1) der Lüfterausnehmung (10) um einen Winkel in einem Bereich zwischen 2 und 10 Grad, insbesondre zwischen 3 und 7 Grad zu einer Normalachse (X12) geneigt ist, die senkrecht auf den die Lüfterausnehmung (10) umgebender Bereich (12) der zweiten Oberfläche (1b) steht.
Kältegerät (200), insbesondere Haushaltskältegerät, mit: einer Lüfterbaugruppe (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche; zumindest einem Kältefach (210), wobei eine das Kältefach (210) begrenzende Wandung (211) zumindest teilweise durch das Abdeckungsteil (1) der Lüfterbaugruppe (100) ausgebildet ist; und einem Kältemittelkreislauf (220) zur Wärmabfuhr aus dem Kältefach (210) an die Umgebung mit einem auf der ersten Seite des Abdeckungsteils (1) angeordneten Verdampfer (221), wobei mittels des Lüfters (3) ein Luftstrom auf der ersten Seite über den Verdampfer (2) und durch die Lüfterausnehmung (10) in das Kältefach (210) förderbar ist.
Kältegerät (200) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungsteil (1) eine Rückwand (211A) oder eine Deckenwandung (211C) des Kältefachs (210) bildet.