-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination.
-
STAND DER TECHNIK
-
In Haushaltskältegeräten ist es grundsätzlich wünschenswert, dass ein Lagerfach zur Aufnahme von Kühlgut, wie z.B. Lebensmitteln, Getränken, Medikamenten oder ähnlichem, im Verhältnis zu dem vom Kunden nicht als Lagerraum nutzbaren Platzbedarf des Geräts möglichst groß dimensioniert ist. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Komponenten eines Kältemittelkreislaufs möglichst platzsparend untergebracht werden können. Ein Kältemittelverdichter und ein Verflüssiger zum Kondensieren des vom Verdichter verdichteten Kältemittels sind daher häufig in einem vom Lagerfach separaten Maschinenraum untergebracht. Um den Verflüssiger möglichst kompakt gestalten zu können und gleichzeitig eine effiziente Wärmeabfuhr zu gewährleisten wird in solchen Fällen üblicherweise ein Lüfter im Maschinenraum positioniert, um einen Luftstrom über den Verflüssiger zu leiten und so die Wärmeabfuhr zu verbessern. Um die Energieeffizienz des Kältegeräts insgesamt zu verbessern, ist es daher wünschenswert, dass der Lüfter einerseits einen möglichst hohen Volumenstrom fördert, andererseits jedoch einen möglichst geringen Energieverbrauch aufweist.
-
Die
US 2009 / 0 169 387 A1 beschreibt ein Haushaltskältegerät, bei dem ein Verdichter, ein Verflüssiger und ein Axiallüfter im Maschinenraum angeordnet sind. Eine Trennwand unterteilt den Maschinenraum in einen ersten Bereich, in dem der Verflüssiger positioniert ist, und einen zweiten Bereich, in dem der Verdichter positioniert ist. Der Axiallüfter ist in einer Ausnehmung der Trennwand angeordnet.
-
In der
US 2013 / 0 067 948 A1 wird ein weiteres Haushaltskältegerät mit einem Verdichter und einem Verflüssiger offenbart, die im Maschinenraum angeordnet sind, wobei ein Radiallüfter über den Boden des Maschinenraums Luft ansaugt und in ein Luftführungsgehäuse ausstößt, welches eine bogenförmige Struktur mit dem Verdichter zugewandten Auslassöffnungen aufweist.
-
Die
KR 100198334 B1 beschreibt ferner ein Haushaltskältegerät mit einem im Maschinenraum angeordneten, freistehenden Axiallüfter zum Transportieren von Luft über einen V erfl üssiger.
-
In der
CH 713 485 A2 ist ein Kältegerät beschrieben, bei dem ein Verflüssiger im Maschinenraum positioniert ist, wobei ein in einem Lüftergehäuse angeordneter Radiallüfter über einen Umlenkkanal Luft aus dem Maschinenraum ansaugt und durch eine Öffnung des Lüftergehäuses direkt in die Umgebung ausstößt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für das Wärmemanagement im Maschinenraum eines Kältegeräts bereitzustellen, insbesondere solche Lösungen, die die Platzverhältnisse im Maschinenraum platzsparend nutzen und eine effiziente Wärmeabfuhr erleichtern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß umfasst ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, ein Lagerfach zur Aufnahme von Kühlgut, einen vom Lagerfach separaten Maschinenraum und einen thermisch an das Lagerfach gekoppelten Kältemittelkreislauf, welcher dazu ausgebildet ist, dem Lagerfach Wärme zu entziehen und diese an die Umgebung abzugeben, wobei der Kältemittelkreislauf eine im Maschinenraum angeordnete Verflüssigerbaugruppe mit einem Verflüssiger zum Abgeben der Wärme an die Umgebung und einen Lüfter aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Lüfter als Radiallüfter mit freilaufendem Laufrad ausgebildet und derart angeordnet ist, um Luft über den Verflüssiger zu leiten und in den Maschinenraum auszustoßen.
-
Ein Laufrad des Lüfters weist eine Vielzahl an Schaufeln auf, beispielsweise rückwärtsgekrümmter Schaufeln auf, deren Schaufelspitzen im Maschinenraum frei exponiert sind. Der Lüfter saugt an einer Saugseite Luft aus der Umgebung, z.B. durch eine Ansaugöffnung in einer Wandung des Maschinenraums in den Maschinenraum ein und stößt die angesaugte Luft an einer Druckseite in den Maschinenraum aus, von wo aus sie in die Umgebung abgeleitet wird, z.B. durch eine in einer Wandung des Maschinenraums ausgebildete Ausblasöffnung.
-
Durch das freilaufende Laufrad weist der Lüfter einerseits einen einfachen konstruktiven Aufbau auf. Insbesondere ist kein Luftführungskanal zum Führen der vom Lüfter ausgestoßenen Luft erforderlich, sondern die Schaufelspitzen der Schaufeln des Lüfters sind frei im Maschinenraum exponiert. Dadurch wird im Maschinenraum eine turbulente Luftströmung erzeugt, was vorteilhaft für den Wärmeübergang an Komponenten auf einer Druckseite des Lüfters ist, z.B. zur Wärmeabfuhr von einem Kältemittelverdichter. Außerdem erlaubt das freilaufende Laufrad hohe Förderraten bei relativ geringem Energieverbrauch.
-
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 der Verflüssiger auf einer Saugseite des Lüfters angeordnet ist, so dass mittels des Lüfters Luft über den Verflüssiger ansaugbar und in den Maschinenraum ausstoßbar ist. Die vom Lüfter angesaugte Luft wird somit über den Verflüssiger geleitet, wo sie Wärme vom Verflüssiger aufnimmt. Der Lüfter stößt an der Druckseite somit warme Luft aus und erzeugt aufgrund des frei laufenden Laufrads auf der Druckseite eine turbulente, warme Luftströmung. Dies kann vorteilhaft für Heizzwecke genutzt werden, z.B. zum Verdunsten von Kondenswasser im Maschinenraum.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass in dem Maschinenraum eine Verdunstungsschale zur Aufnahme von Kondenswasser aus dem Lagerfach auf einer Druckseite des Lüfters angeordnet ist. Die vom Lüfter erzeugte turbulente Strömung vergrößert vorteilhaft die Verdunstungsrate von sich in der Verdunstungsschalte befindlichem Kondenswasser. Dieser Effekt wird weiter vergrößert, wenn der Verflüssiger auf der Saugseite des Lüfters angeordnet ist.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Verflüssigerbaugruppe den Maschinenraum in ein erstes Teilvolumen und ein zweites Teilvolumen unterteilt, wobei der Maschinenraum eine Ansaugöffnung, welche das erste Teilvolumen mit der Umgebung verbindet, und eine Ausblasöffnung aufweist, die das zweite Teilvolumen mit der Umgebung verbindet, wobei die Saugseite des Lüfters mit dem ersten Teilvolumen und eine Druckseite des Lüfters mit dem zweiten Teilvolumen verbunden ist, um Luft über die Ansaugöffnung in das erste Teilvolumen einzusaugen, und in das zweite Teilvolumen auszustoßen, so dass das zweite Teilvolumen einen Druckraum bildet, von dem aus die Luft durch die Ausblasöffnung in die Umgebung abführbar ist. Die Verflüssigerbaugruppe, beispielsweise der Verflüssiger selbst, bildet somit eine physische Trennung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilvolumen. Dadurch nutzt die Verflüssigerbaugruppe in einer Richtung, z.B. in einer Tiefenrichtung, den gesamte zur Verfügung stehende Bauraum aus, was eine effiziente Platznutzung darstellt. Ferner wird dadurch ein Teilvolumen begrenzt, das einen Druckraum bildet, also einen Raum, in dem während des Betriebs des Lüfters gegenüber dem mit der Saugseite des Lüfters verbundenen Teilvolumen ein höherer Druck herrscht und in dem eine turbulente Luftströmung strömt. Dadurch kann die Ausblasöffnung flexibler positioniert werden, wobei sich vorteilhaft auf eine gleichmäßige Ausströmung durch die Ausblasöffnung und im Hinblick auf die dort auftretenden Druckverluste erzielt werden können.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Maschinenraum in Bezug auf eine Vertikalrichtung durch einen Boden und eine Decke, in Bezug auf eine Querrichtung durch einander gegenüberliegende Seitenwände, die sich zwischen dem Boden und der Decke erstrecken, und in Bezug auf eine Tiefenrichtung durch eine Innenwand und eine Rückwand begrenzt ist, wobei die Ausblasöffnung in der Rückwand ausgebildet ist, beispielsweise als längliche, sich entlang der Querrichtung erstreckende Öffnung. Das Vorsehen der Ausblasöffnung an der Rückwand des Maschinenraums bietet den Vorteil, dass sowohl bei Einbaugeräten, die in einer Einbaunische positioniert sind, als auch bei freistehenden Geräten üblicherweise ein Spalt zwischen der Rückwand und einer Begrenzung der Nische vorhanden ist, über welchen die Luft abströmen kann.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ausblasöffnung in Bezug auf die Vertikalrichtung in einem der Decke zugewandt gelegenen Endbereich der Rückwand ausgebildet ist. Dies erleichtert ein Ausblasen der Luft entlang der Vertikalrichtung und somit in der Regel in einer Richtung entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung. Da durch die Ausblasöffnung warme Luft ausgeblasen wird, strömt die ausgeblasene Luft in diesem Fall aufgrund natürlicher Konvektion entlang der Vertikalrichtung aus.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Verflüssigerbaugruppe den Maschinenraum derart unterteilt, dass das erste und das zweite Teilvolumen in Bezug auf die Querrichtung nebeneinandergelegen sind. Der Verflüssiger kann sich beispielsweise entlang der Tiefenrichtung zwischen der Innenwand und der Rückwand erstrecken und in Bezug auf die Vertikalrichtung zwischen dem Boden und der Decke.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ansaugöffnung in der Querrichtung beabstandet zu der Ausblasöffnung in der Rückwand ausgebildet ist. Wenn das erste und das zweite Teilvolumen in Bezug auf die Querrichtung nebeneinandergelegen sind, wie oben beschrieben, kann dadurch vorteilhaft eine platzsparende Anordnung der Ansaug- und Ausblasöffnungen erzielt werden. Insbesondere bei Einbaugeräten kann dadurch die zwischen Rückwand und Begrenzung der Einbaunische vorhandene Spalt vorteilhaft für die Luftzufuhr und -abfuhr in und aus dem Maschinenraum genutzt werden.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ansaugöffnung in der Vertikalrichtung beabstandet zu der Ausblasöffnung in der Rückwand ausgebildet ist, und wobei an einer Außenfläche der Rückwand eine Dichtung angebracht ist, welche sich in der Querrichtung erstreckt und in Bezug auf die Vertikalrichtung zwischen der Ansaugöffnung und der Ausblasöffnung angeordnet ist. Die Dichtung kann insbesondere als bandförmige Dichtung ausgebildet sein. Optional erstreckt sich die Dichtung zusätzlich an den Außenflächen der Seitenwände des Maschinenraums entlang der Tiefenrichtung. Die Dichtung kann beispielsweise aus einem elastischen Material, wie z.B. einem Schaummaterial oder Gummi, ausgebildet sein. Die Dichtung stellt eine physische Trennung zwischen der Ansaug- und der Ausblasöffnung dar und beugt somit einem Strömungskurzschluss vor. Insbesondere bei Einbaugeräten kann die Dichtung an der Begrenzung der Einbaunische anliegen, so dass Luft von unten in die Ansaugöffnung angesaugt und nach oben über die Ausblasöffnung ausgestoßen wird, wobei die Dichtung die Ansaugöffnung und die Ausblasöffnung gegeneinander fluiddicht abdichtet.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Lüfter in dem zweiten Teilvolumen positioniert ist. Wie bereits erläutert, ist das freilaufende Laufrad des Lüfters nicht mit einem Luftführungsgehäuse versehen, weshalb die Anordnung im zweiten Teilvolumen den Vorteil bringt, dass die Luft nicht weiter im Maschinenraum geführt werden muss.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Verflüssigerbaugruppe ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung, in welcher der Verflüssiger angeordnet ist, und mit einer zweiten Öffnung aufweist, welche mit einem Sauganschluss des Lüfters verbunden ist. Beispielsweise kann das Lüfterrad an der zweiten Öffnung angeordnet sein. Das Gehäuse bildet einen Strömungskanal, in dem der Verflüssiger gelegen ist und durch den der Lüfter Luft ansaugt. Dadurch wird der tatsächlich über den Verflüssiger geleitete Luftstrom vorteilhaft vergrößert werden.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Rahmen, welcher die erste Öffnung definiert und optional rechteckförmig oder im wesentlichen rechteckig ist, und einen trichterförmigen Abschnitt aufweist, welcher sich von dem Rahmen aus erstreckt und an einem abgewandt vom Rahmen gelegenen Ende die zweite Öffnung definiert.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Verflüssigerbaugruppe einen Träger aufweist, welcher an dem Gehäuse befestigt und an welchem der Lüfter gelagert ist. Der Träger kann z.B. lösbar an dem Gehäuse befestigt sein. Somit wird die Montage des Lüfters erleichtert.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Träger einen Basisabschnitt, welcher der zweiten Öffnung des Gehäuses gegenüberliegend angeordnet ist und an welchem der Lüfter gelagert ist, und zumindest eine Verbindungsstrebe aufweist, welche sich quer zu dem Basisabschnitt erstreckt und an dem Rahmen des Gehäuses befestigt ist.
-
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Dichtung aufweist, welche sich entlang eines Außenumfangs des Gehäuses erstreckt und an zumindest zwei gegenüberliegenden, den Maschinenraum begrenzenden Wandungen anliegt, um eine durch die erste Öffnung des Gehäuses definierte erste Seite gegenüber einer durch die zweite Öffnung des Gehäuses definierte Seite luftdicht abzudichten. Wenn die Verflüssigerbaugruppe z.B., wie oben beschrieben, den Maschinenraum in Bezug auf die Querrichtung in ein erstes und ein zweites Teilvolumen unterteilt, kann die Dichtung z.B. zumindest an der Decke und dem Boden des Maschinenraums anliegen, optional auch an der Rückwand und/oder der Innenwand. Dadurch wird vorteilhaft einem Strömungskurzschluss zwischen Druckseite und Saugseite vorgebeugt.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
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 perspektivische Teilansicht einer Rückseite eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine perspektivische Darstellung des Maschinenraums eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Rückwand des Maschinenraums transparent dargestellt ist; und
- 4 eine Darstellung des Maschinenraums aus 3 bei einer Blickrichtung entgegengesetzt zu einer Tiefenrichtung;
- 5 eine perspektivische Darstellung einer Verflüssigerbaugruppe eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 6 eine Schnittansicht der Verflüssigerbaugruppe, die sich bei einem Schnitt entlang der in 4 eingezeichneten Linie A-A ergibt.
-
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
1 zeigt beispielhaft ein Kältegerät 100 in Form eines Kühlschranks. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Allgemein kann das Kältegerät 100 ein Haushaltskältegerät sein, wie z.B. ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe, oder eine Kühl-Gefrier-Kombination. Wie in 1 ebenfalls rein beispielhaft gezeigt, kann das Kältegerät 100 ein Einbaukältegerät sein, das in einer Einbaunische N positioniert ist.
-
Wie in 1 gezeigt, weist das Kältegerät 100 ein Lagerfach 1, einen Maschinenraum 2 und einen Kältemittelkreislauf 3 auf.
-
Das Lagerfach 1 dient zur Aufnahme von Kühlgut, wie z.B. Lebensmitteln, Getränken, Medikamenten oder dergleichen, und ist durch eine Bodenwandung 10, eine dieser in einer Vertikalrichtung V2 gegenüberliegende Deckenwandung 11, einander in einer Querrichtung C2 gegenüberliegende Seitenwände 12, die sich zwischen der Bodenwandung 10 und der Deckenwandung 11 erstrecken, und in Bezug auf eine Tiefenrichtung T2 durch eine Rückwand 13 begrenzt. Wie in 1 schematisch gezeigt, kann die Einbaunische N durch eine Rückwand W, Seitenwände S und einen Boden B definiert sein. Die Rückwand 13 des Kältegeräts 100 kann bei der beispielhaft gezeigten Positionierung des Kältegeräts 100 in der Einbaunische der Rückwand W der Einbaunische N zugewandt sein, wobei ein Spalt G zwischen den Rückwänden 13, W freigelassen ist.
-
Der Maschinenraum 2 bildet einen vom Lagerfach 1 separaten Raum. Wie in 1 schematisch gezeigt, kann der Maschinenraum 2 in Bezug auf die Vertikalrichtung V2 durch einen Boden 20 und eine Decke 21, in Bezug auf die Querrichtung C2 durch einander gegenüberliegende Seitenwände 22, 23 (2 bis 4), die sich zwischen dem Boden 20 und der Decke 21 erstrecken, und in Bezug auf die Tiefenrichtung T2 durch eine Innenwand 24 und eine Rückwand 25 begrenzt sein. Wie in 1 rein beispielhaft gezeigt, kann die Bodenwandung 10 des Lagerfachs 1 optional die Innenwand 24 und die Decke 21 des Maschinenraums 2 bilden und dadurch den Maschinenraum 2 und das Lagerfach 1 räumlich voneinander trennen.
-
Der Maschinenraum 2 ist durch eine Ansaugöffnung 26 und eine Ausblasöffnung 28, welche, wie in 1 schematisch dargestellt, z.B. in der Rückwand 25 ausgebildet sein können, mit der Umgebung verbunden.
-
Wie in 2 im Detail dargestellt, kann die Ausblasöffnung 28 z.B. als längliche, sich in der Querrichtung C2 erstreckende Öffnung ausgebildet sein. Unabhängig davon kann die Ausblasöffnung 28 optional in Bezug auf die Vertikalrichtung V2 in einem der Decke 21 zugewandt gelegenen Endbereich der Rückwand 25 ausgebildet sein, wie dies in 2 ebenfalls gezeigt ist.
-
Die Ansaugöffnung 26 kann beispielsweise in Bezug auf die Querrichtung C2 in einem Randbereich der Rückwand 25 des Maschinenraums 2 ausgebildet sein, wie dies in 2 beispielhaft gezeigt ist. Beispielsweise kann die Ansaugöffnung 26 als rechteckförmige oder im wesentlichen rechteckige Öffnung ausgebildet sein, die sich optional über zumindest 50 Prozent einer Erstreckung der Rückwand 25 in der Vertikalrichtung V2 erstreckt. Wie in 2 gezeigt, können die Ansaugöffnung 26 und die Ausblasöffnung 28 in Bezug auf die Querrichtung C2 beanstandet zueinander angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Ansaugöffnung 26 und die Ausblasöffnung 28 in Bezug auf die Vertikalrichtung V2 beanstandet zueinander ausgebildet sein, wie dies in 2 ebenfalls gezeigt ist.
-
Wie in den 1 und 2 außerdem erkennbar ist, kann optional an einer abgewandt vom Maschinenraum 2 orientierten Außenfläche 25a der Rückwand 25 eine Dichtung 5 angebracht sein. Die Dichtung 5 kann aus einem elastischen Material, wie z.B. einem Schaummaterial oder einem Gummimaterial ausgebildet sein. Optional erstreckt sich die Dichtung 5 zusätzlich in der Tiefenrichtung T2 entlang der Seitenwände 22, 23 und 12 des Maschinenraums 2 und des Lagerfachs 1, wie in 2 beispielhaft gezeigt. Wie in den 1 und 2 gezeigt, kann die Dichtung 5 in Bezug auf die Vertikalrichtung V2 zwischen der Ansaugöffnung 26 und der Ausblasöffnung 28 angeordnet sein. Wenn das Kältegerät 100 in einer Einbaunische N positioniert ist, liegt die Dichtung 5 an der Rückwand W und optional an den Seitenwänden S an, wie in 1 schematisch dargestellt. Dadurch wird eine Abdichtung der Ausblasöffnung 28 und der Ansaugöffnung 26 zueinander erzielt.
-
Der Kältemittelkreislauf 3 weist, wie in 1 rein schematisch gezeigt, eine Verflüssigerbaugruppe 30, einen Verdampfer 33, einen Verdichter 34 und eine Drossel (nicht gezeigt), z.B. in Form einer Kapillare, auf. Die Verflüssigerbaugruppe 30 ist in 1 lediglich schematisch als Block dargestellt und umfasst einen Verflüssiger 31 und einen Lüfter 32 (5). Der Verdampfer 33 ist thermisch an das Lagerfach 1 gekoppelt und dazu ausgebildet, diesem unter Verdampfung von Kältemittel Wärme zu entziehen. Ein Ausgang des Verdampfers 33 ist mit einem Sauganschluss der Verdichters 34 verbunden, welcher dazu ausgebildet ist, das gasförmige Kältemittel zu verdichten. Ein Eingang des Verflüssigers 31 ist mit einem Druckanschluss des Verdichters 34 verbunden, wobei das Kältemittel in dem Verflüssiger 31 unter Wärmeabgabe kondensiert. Wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird, saugt der Lüfter 32 Luft aus der Umgebung durch die Ansaugöffnung 26 in den Maschinenraum 2 ein, leitet diesen über den Verflüssiger 32 und stößt sie in den Maschinenraum 2 aus, von wo aus die Luft über die Ausblasöffnung 28 in die Umgebung gelangt. Ein Ausgang des Verflüssigers 31 ist über die Drossel mit einem Eingang des Verdampfers 33 verbunden. Der Kältemittelkreislauf 3 ist somit thermisch an das Lagerfach 1 gekoppelt und dazu ausgebildet, dem Lagerfach 1 Wärme zu entziehen und diese an die Umgebung abzugeben.
-
Wie in 1 schematisch und in den 3 und 4 im Detail gezeigt, sind die Verflüssigerbaugruppe 30 und der Verdichter 34 im Maschinenraum 2 angeordnet bzw. aufgenommen.
-
5 zeigt beispielhaft eine Verflüssigerbaugruppe 30 mit dem Verflüssiger 31 und dem Lüfter 32 sowie einem optionalen Gehäuse 300. Wie in 5 beispielhaft gezeigt, kann der Verflüssiger 31 z.B. ein Kompaktverflüssiger, insbesondere in Form eines MCHE-Verflüssigers sein. „MCHE“ steht dabei als Abkürzung für den englischen Ausdruck „Micro Channel Heat Exchanger“. Wie in 5 gezeigt, kann bei der Verflüssiger 31 eine Vielzahl an parallelen Platten 31A, in denen jeweils eine Mehrzahl an Kanälen (nicht gezeigt) zur Durchleitung von Kältemittel ausgebildet ist, und eine Vielzahl an Lamellen 31B aufweisen, welche zwischen den Platten 31A angeordnet sind und in thermisch leitendem Kontakt mit den Platten 31B stehen. Die Platten 31A und die Lamellen 31B umgrenzen gemeinsam Konvektionskanäle, durch welche hindurch der Verflüssiger 31 von Luft durchströmbar ist. Wie in 2 beispielhaft gezeigt, kann der Kompaktverflüssiger 31 z.B. eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen.
-
Der Lüfter 32 ist als Radiallüfter mit freilaufendem Laufrad 320 ausgebildet. Das Laufrad 320 ist um eine Drehachse A32 drehbar, z.B. mittels eines Elektromotors (nicht gezeigt), und weist der Lüfter 32 eine Vielzahl an Schaufeln 321 auf, die sich in Bezug auf die Drehachse A32 entlang einer radialen Richtung erstrecken. Wie in 6 schematisch dargestellt, können die Schaufeln 321 rückwärtsgekrümmt sein. Hierbei ein Austrittswinkel an einer Schaufelspitze 322 der jeweiligen in Bezug auf eine Drehrichtung DR des Laufrads 320 kleiner 90 Grad. Da das Laufrad 320 freilaufend ist, die Schaufelspitzen 322 der Schaufeln 320 in Bezug auf die radiale Richtung also nicht von einem Luftführungsgehäuse umgeben sind, wird Luft an einer Druckseite des Lüfters 32 frei bzw. direkt in den Maschinenraum 2 ausgestoßen. Die geförderte Luftströmung weist an der Druckseite des Lüfters 32 eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung auf, die im Vergleich zur radialen Komponente der Strömungsgeschwindigkeit relativ hoch ist. Dadurch kann auf der Druckseite des Lüfters im Maschinenraum 2 auf einfache Weise eine turbulente Strömung erzeugt werden, wie dies in 3 und 6 durch die Pfeile P1 schematisch gezeigt ist.
-
Wie in 5 ferner dargestellt ist, kann die Drehachse A32 des Lüfters 32 sich quer zu dem Verflüssiger 31 erstrecken. Optional ist der Verflüssiger 31 auf der Saugseite des Lüfters 32 angeordnet, wie dies in 5 ebenfalls schematisch gezeigt ist.
-
Das optionale Gehäuse 300 kann allgemein eine erste Öffnung 301, in welcher der Verflüssiger 31 angeordnet ist, und eine zweite Öffnung 302 aufweisen, welche mit dem Sauganschluss des Lüfters 32 verbunden ist. Wie in 5 gezeigt, kann der Lüfter 32 z.B. an der zweiten Öffnung 302 positioniert sein, insbesondere derart, dass die Drehachse A32 koaxial zu einer Mittelachse der zweiten Öffnung 302 ist. Wie in 5 beispielhaft gezeigt, kann das Gehäuse 300 einen Rahmen 303, welcher die erste Öffnung 301 definiert, und einen trichterförmigen Abschnitt 304 aufweisen, welcher sich von dem Rahmen 303 aus erstreckt und an einem abgewandt vom Rahmen 303 gelegenen Ende die zweite Öffnung 302 definiert. Wie in 5 beispielhaft gezeigt, kann der Rahmen 303 z.B. rechteckig sein, so dass er den rechteckigen Verflüssiger 31 umgibt.
-
Wie in 5 weiterhin beispielhaft gezeigt, kann die Verflüssigerbaugruppe 30 einen Träger 310 aufweisen, an welchem der Lüfter 32 gelagert ist bzw. welcher den Lüfter 32 trägt. Der Träger 310 kann insbesondere einen Basisabschnitt 311 und zumindest eine Verbindungsstrebe 312 aufweisen. Der Basisabschnitt 311 kann eine flächige Erstreckung aufweisen und z.B., wie in 5 gezeigt, als Platte ausgebildet sein. Der Lüfter 32 ist an dem Basisabschnitt 311 gelagert. Der in 5 gezeigte Träger 310 weist rein beispielhaft zwei Verbindungsstreben 312 auf, die an entgegengesetzten Enden des Basisabschnitts 311 angebracht sind und sich jeweils quer zum Basisabschnitt 310 erstrecken.
-
Wie in 5 gezeigt, ist der Träger 310 an dem Gehäuse 300 befestigt, z.B. lösbar. Insbesondere können die Verbindungsstreben 312 mit dem Gehäuse 300, z.B. mit dem Rahmen 303 verbunden sein. Wie in 5 beispielhaft gezeigt, kann der Rahmen 303 an einer Außenfläche eine Nut 306 aufweisen, in welche ein Endbereich 313 der Verbindungsstrebe 312 eingreift. Der Basisabschnitt 311 ist der zweiten Öffnung 302 des Gehäuses 300 gegenüberliegend angeordnet
-
Wie oben bereits erläutert, ist die Verflüssigerbaugruppe 30 im Maschinenraum 2 aufgenommen. Wenn der Verflüssiger 31, wie oben beschrieben, auf einer Saugseite des Lüfters 32 angeordnet ist, wird mittels des Lüfters 32 Luft durch die Ansaugöffnung 26 in den Maschinenraum 2 eingesaugt, über den Verflüssiger 31 geleitet und an der Druckseite des Lüfters 32 direkt in den Maschinenraum 2 ausgestoßen. Optional kann vorgesehen sein, dass die Verflüssigerbaugruppe 31 die Verflüssigerbaugruppe 100 den Maschinenraum 2 in ein erstes Teilvolumen 2A und ein zweites Teilvolumen 2B unterteilt, z.B. in Bezug auf die Querrichtung C1, wie in den 3 und 4 gezeigt. Dabei erstreckt sich der Verflüssiger 31 bzw. der Rahmen 303 des Gehäuses 300 entlang der Tiefenrichtung T1 zwischen der Innenwand 24 und der Rückwand 25 und in Bezug auf die Vertikalrichtung V2 zwischen dem Boden 20 und der Decke 21 des Maschinenraums 2. Optional kann an dem Außenumfang des Gehäuses 300 eine Dichtung 305 vorgesehen sein, z.B. zwischen der Decke 21 und dem Rahmen 303 und zwischen dem Boden 20 und dem Rahmen 303, wobei die Dichtung 305 jeweils am Rahmen 303 und an der Decke 21 bzw. dem Boden 20 anliegt.
-
Die Ansaugöffnung 24 verbindet das erste Teilvolumen 2A, das im Beispiel der 3 und 4 durch die erste Seitenwand 22, den Boden 20, die Verflüssigerbaugruppe 30 und die Decke 21 sowie durch die Rückwand 25, insbesondere durch deren oberhalb der optionalen Dichtung 5 gelegenen Abschnitt (2) und die Innenwand 24 umgrenzt ist, mit der Umgebung. Die Ausblasöffnung 26 verbindet das zweite Teilvolumen 2B, das im Beispiel der 3 und 4 durch die zweite Seitenwand 22, den Boden 20, die Verflüssigerbaugruppe 30 und die Decke 21 sowie durch die Rückwand 25 und die Innenwand 24 umgrenzt ist, mit der Umgebung.
-
Wie in den 3 und 4 gezeigt, kann der Lüfter 32 in dem zweiten Teilvolumen 2B angeordnet sein. Durch das Gehäuse 300 bzw. dessen erste und zweite Öffnungen 301, 302 ist die Saugseite des Lüfters 32 mit dem ersten Teilvolumen 2A verbunden. Die Druckseite des Lüfters 32 ist im zweiten Teilvolumen 2B gelegen. Wie in den 3 und 4 gezeigt, kann der Verdichter 34 des Kältemittelkreislaufs 3 ebenfalls im zweiten Teilvolumen 2B positioniert sein. Dadurch wird die Wärmeabfuhr vom Verdichter 34 verbessert, da die vom Lüfter 32 kommende Luft, wie in 4 schematisch dargestellt, turbulent bzw. rotierend im Maschinenraum 2 strömt und dadurch hohe Wärmeübergangsleistungen zur Kühlung des Verdichter 34 erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann eine Verdunstungsschale 4, welche im Beispiel der 3 und 4 an dem Verdichter 34 angebracht ist und zur Aufnahme von Kondenswasser aus dem Lagerfach 1 dient ebenfalls im zweiten Teilvolumen 2B angeordnet sein. Allgemein ist die Verdunstungsschale 4 vorzugsweise auf einer Druckseite des Lüfters 32 angeordnet.
-
Der Lüfter 32 saugt somit Luft über die Ansaugöffnung 26 in das erste Teilvolumen 2A ein. Aus dem ersten Teilvolumen 2A strömt die Luft über bzw. durch den Verflüssiger 31, an dem sie Wärme aufnimmt, und gelangt durch die Öffnungen 301, 302 des Gehäuses 300 zum Laufrad 320 des Lüfters 32. Das sich drehenden Laufrad 320 fördert Luft mittels der Schaufeln 321 in radialer Richtung nach außen, so dass die Luft von den Schaufelspitzen 322 direkt in das zweite Teilvolumen 2B ausgestoßen wird. Das zweite Teilvolumen 2B bildet einen Druckraum, in welchem eine turbulente bzw. rotierende, warme Luftströmung vorliegt. Diese Strömung fördert hohe Verdunstungsraten in der optionalen Verdunstungsschale 4. Aus dem zweiten Teilvolumen 2B strömt die Luft durch die Ausblasöffnung 28 in die Umgebung aus.
-
In der in 1 beispielhaft gezeigten Einbausituation des Kältegeräts 100 strömt die Luft entlang der Rückwand 13 in der Vertikalrichtung V2 nach oben, wie dies in 1 und in ähnlicher Weise in den 2 und 4 durch die Pfeile P2 symbolisch dargestellt ist. Die warme Luft verhindert vorteilhaft die Kondensatbildung an der Rückwand 13 des Kältegeräts. Da die Luft ungeleitet vom Lüfter 32 direkt in den Maschinenraum 2 ausgestoßen wird, dort einen gewissen Strömungsweg zurücklegt und erst dann zur Ausblasöffnung 28 gelangt, wird vorteilhaft eine relativ gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten in Bezug auf die Querrichtung C2 erzielt. Dies verringert vorteilhaft die Druckverluste der Strömung und fördert zudem für eine gleichmäßige Wärmeverteilung an der Rückwand 13. Diese Vorteile werden jedoch nicht nur bei der in 1 gezeigten Einbausituation eines als Einbaugerät realisierten Kältegeräts 100 erzielt, sondern z.B. auch dann, wenn ein freistehendes Kältegerät 100 mit seiner Rückwand 13 nahe an einer Wand positioniert 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.
-
BEZUGSZEICHEN
-
- 1
- Lagerfach
- 2
- Maschinenraum
- 2A
- erstes Teilvolumen
- 2B
- zweites Teilvolumen
- 3
- Kältemittelkreislauf
- 4
- Verdunstungsschale
- 5
- Dichtung
- 10
- Bodenwandung des Lagerfachs
- 11
- Deckenwandung des Lagerfachs
- 12
- Seitenwandungen des Lagerfachs
- 13
- Rückwand des Lagerfachs
- 20
- Boden des Maschinenraums
- 21
- Decke des Maschinenraums
- 22
- erste Seitenwand des Maschinenraums
- 23
- zweite Seitenwand des Maschinenraums
- 24
- Innenwand des Maschinenraums
- 25
- Rückwand des Maschinenraums
- 25a
- Außenfläche der Rückwand
- 26
- Ansaugöffnung
- 28
- Ausblasöffnung
- 30
- Verflüssigerbaugruppe
- 31
- Verflüssiger
- 31A
- Platten
- 31B
- Lamellen
- 32
- Lüfter
- 33
- Verdampfer
- 34
- Verdichter
- 100
- Kältegerät
- 300
- Gehäuse
- 301
- erste Öffnung des Gehäuses
- 302
- zweite Öffnung des Gehäuses
- 303
- Rahmen
- 304
- trichterförmiger Abschnitt
- 305
- Dichtung
- 306
- Nut
- 310
- Träger
- 311
- Basisabschnitt
- 312
- Verbindungsstreben
- 313
- Endbereich der Verbindungsstrebe
- 320
- Laufrad des Lüfters
- 321
- Schaufeln
- 322
- Schaufelspitzen
- B
- Boden der Einbaunische
- C2
- Querrichtung
- DR
- Drehrichtung
- G
- Spalt
- N
- Einbaunische
- P1, P2
- Pfeile
- S
- Seitenwände der Einbaunische
- T2
- Tiefenrichtung
- V2
- Vertikalrichtung
- W
- Rückwand der Einbaunische
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 20090169387 A1 [0003]
- US 20130067948 A1 [0004]
- KR 100198334 B1 [0005]
- CH 713485 A2 [0006]
