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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem in einer Verdampferkammer angeordneten, zum Kühlen von einer oder mehreren Lagerkammern des Kältegeräts zwangsdurchlüfteten Verdampfer.
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Der Verdampfer ist im Betrieb Temperaturschwankungen ausgesetzt, die ihn schrumpfen und wieder expandieren lassen. Dabei kann es zu ruckartigen Bewegungen kommen, die als Knackgeräusche außerhalb des Kältegeräts hörbar werden. Um derartige Geräusche zu bekämpfen, ist es bekannt, Wände der Verdampferkammer wenigstens zum Teil aus expandiertem Polystyrol zu fertigen. Dieses Material ist in der Lage, temperaturbedingten Größenveränderungen des Verdampfers in begrenztem Umfang nachzugeben, so dass die ruckartigen Bewegungen seltener auftreten; überdies weist es eine schalldämpfende Wirkung auf.
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Es zeigt sich jedoch, dass sich Knackgeräusche auf diese Weise nicht vollständig unterdrücken lassen. Außerdem benötigt das expandierte Polystyrol, um die für eine Wand der Verdampferkammer erforderliche mechanische Stabilität zu erreichen, eine nicht vernachlässigbare Wandstärke, die vom nutzbaren Volumen des Kältegeräts abgeht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das eine gute Unterdrückung von Knackgeräuschen des Verdampfers bei vermindertem Platzbedarf ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einem in einer Verdampferkammer angeordneten, zwangsdurchlüfteten Verdampfer der Verdampfer von steifen Wänden der Verdampferkammer durch eine elastisch verformbare Ausgleichsschicht beabstandet gehalten ist. Die steifen Wände können durch Verwendung zahlreicher Materialien, insbesondere von nicht expandierten Kunststoffen, bei geringer Wandstärke mit ausreichender Festigkeit realisiert werden. Da die durch Temperaturschwankungen bedingten Bewegungen des Verdampfers eine Amplitude von Millimeterbruchteilen haben, genügt eine Materialstärke der Ausgleichsschicht von ähnlicher Größenordnung, um die thermischen Dehnungs- und Schrumpfungsbewegungen des Verdampfers durch eine Scherverformung kompensieren zu können, ohne dass es zu abrupten, geräuschträchtigen Bewegungen kommt.
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In der Praxis ist eine Stärke der Ausgleichsschicht von bis zu 2 mm ausreichend. Aufgrund der Nachgiebigkeit des Materials der Ausgleichsschicht ist eine Stärke von mindestens 0,5 Millimeter bevorzugt, um eine gute Handhabbarkeit der Ausgleichsschicht beim Zusammenbau des Kältegeräts zu gewährleisten.
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Als Verdampfer kommt bei einem Kältegerät mit von den Lagerkammern abgesetzter Verdampferkammer insbesondere ein Lamellenverdampfer in Betracht, der zwei zu seinen Lamellen parallele Flanken sowie eine Anströmseite und eine Abströmseite und zwei Hauptseiten aufweist, die jeweils quer zu den Lamellen orientiert sind.
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Wenn an einer der Flanken Rohrbögen einer Kältemittelleitung über eine äußere Lamelle überstehen, dann kann ein Wandvorsprung der Verdampferkammer zwischen die Rohrbögen eingreifen, um dem Verdampfer in der Verdampferkammer Halt zu geben und um die Menge an Luft zu begrenzen, die um den Verdampfer herum fließt, ohne wirksam gekühlt zu werden. Insbesondere ein solcher Wandvorsprung sollte mit der Ausgleichsschicht versehen sein.
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Ferner kann die Ausgleichsschicht jeweils eine Matte an jeder Hauptseite des Lamellenverdampfers umfassen, die die betreffende Hauptseite von einer gegenüberliegenden Wand der Verdampferkammer beabstandet hält.
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Diese Matten können genauso wie die Ausgleichsschicht des Wandvorsprungs an der Wand der Verdampferkammer verklebt sein.
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Wenn die Ausgleichsschicht an einem herkömmlichen Kältegerät nachträglich montiert werden soll, um dort Knackgeräusche zu reduzieren, kann das Verkleben an der Wand der Verdampferkammer beschwerlich sein, insbesondere, da der Verdampfer in einem fertigen Kältegerät nur schwerlich wieder ausbaubar ist und deswegen wenigstens eine Wandfläche der Verdampferkammer, die einer Hauptseite des Verdampfers gegenüber liegt, nur schwer zugänglich ist. Um dieses Problem zu lösen, kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Matte der Ausgleichsschicht in einen Spalt zwischen einer der Hauptseiten des Verdampfers und der gegenüberliegenden Wandfläche lose eingehängt ist.
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Wenn zwei Matten an beiden Hauptseiten des Verdampfers vorgesehen sind, ist die Einhängung auf einfache Weise realisierbar, indem die zwei Matten untereinander durch Stege verbunden sind, die auf einer Oberseite des Verdampfers aufliegen.
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Die Stege und die zwei Matten können einteilig aus demselben Flachmaterial zugeschnitten sein.
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Um ein Durchhängen der Matten an den Hauptflächen zu vermeiden, sollte die Zahl der Stege wenigstens drei sein.
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In vielen praktischen Fällen ist der Verdampfer in vertikaler Richtung durchströmt, d. h. seine Oberseite ist entweder die Anströmseite oder die Abströmseite. In diesem Fall sollten zwar die Stege möglichst schmal sein, um die Luftzirkulation durch den Verdampfer nicht unnötig zu beeinträchtigen; dennoch sollte für einen stabilen Sitz die Breite der Stege größer sein als der Abstand zwischen zwei benachbarten Lamellen des Verdampfers, so dass jeder Steg auf wenigstens einer Lamelle stabil aufliegt und nicht dazu neigt, in einen Zwischenraum zwischen zwei Lamellen abzurutschen.
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Die Ausgleichsschicht kann aus einem Schaumstoff bestehen, der geschlossenzellig sein sollte, um zu verhindern, dass er bei einem Abtauen des Verdampfers Tauwasser aufnimmt. Derartige Schaumstofffolien aus PE werden in der Verpackungsindustrie eingesetzt und sind preiswert verfügbar. Gut geeignet ist auch ein Material, das in massiver Form elastisch ist, insbesondere Silikon, denn wenn die Ausgleichsschicht von Hohlräumen frei ist, ist bereits aus diesem Grunde eine Wasseraufnahme ausgeschlossen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
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Es zeigen:
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1 einen schematischen Querschnitt durch eine Verdampferkammer eines erfindungsgemäßen Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 einen Schnitt durch die Verdampferkammer eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung;
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3 einen zweiten Schnitt durch die Verdampferkammer entlang einer gegen die Ebene der 2 parallel versetzten Ebene;
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4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Wand der Verdampferkammer gemäß der zweiten Ausgestaltung; und
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5 eine auseinandergezogene Ansicht des Verdampfers, eines Wandabschnitts der Verdampferkammer und einer Ausgleichsschicht gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Verdampferkammer 1 eines Haushaltskältegeräts. Die Verdampferkammer 1 ist nach oben begrenzt durch eine steife Deckenplatte 2, zum Beispiel aus massivem Polystyrol, über der eine Wärmedämmschicht 3 ausgebildet ist. Bei der Deckenplatte 2 kann es sich um einen Teil eines Innenbehälters des Kältegeräts und bei der Wärmedämmschicht 3 um eine Schicht aus Polyurethanschaum handeln, mit der in fachüblicher Weise ein Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter und einer Außenhaut des Kältegeräts ausgeschäumt ist. Die Deckenplatte 2 und die Wärmedämmschicht 3 können aber auch Teile einer horizontalen Trennwand zwischen zwei im Korpus des Kältegeräts gebildeten Lagerfächern, hier einem Gefrierfach 4 unterhalb der Verdampferkammer 1 und einem nicht dargestellten Normalkühlfach oberhalb der Wärmedämmschicht 3 sein.
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Die Verdampferkammer 1 ist von dem Gefrierfach 4 getrennt durch eine dünne, steife Wand 5 aus massivem Kunststoff, typischerweise eine spritzgeformte Schale, die an der Deckenplatte 2 und eventuell an einer Rückwand des Innenbehälters verankert ist.
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Ein Ventilator 6 ist zwischen der Verdampferkammer 1 und einer in 1 nur zu einem kleinen Teil dargestellten Druckkammer 7 angeordnet. In der Druckkammer 7 können in an sich bekannter und hier nicht dargestellter Weise Klappen vorgesehen sein, die die aus der Verdampferkammer 1 abgesaugte Kaltluft auf verschiedene Lagerfächer des Kältegeräts wie etwa das Gefrierfach 4 und das Normalkühlfach je nach deren Kältebedarf verteilen.
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In der Verdampferkammer 1 ist ein im Wesentlichen quaderförmiger Verdampfer 8 untergebracht. Es handelt sich hier um einen an sich bekannten Lamellenverdampfer mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Lamellen, die durch eine sie kreuzende Kältemittelleitung verbunden sind. 1 zeigt eine seitliche Flanke 9 des Verdampfers 8, gebildet durch eine äußere Lamelle 10, über die Rohrbögen 11 der die Lamellen kreuzenden Kältemittelleitung vorspringen. Eine Abströmseite 12 des Verdampfers ist dem Ventilator 6 zugewandt, eine Anströmseite 13 ist Öffnungen 14 zugewandt, über die die Verdampferkammer 1 mit dem Gefrierfach 4 kommuniziert.
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Zwischen Hauptseiten 15, 16 des Verdampfers 8 und der Deckenplatte 2 bzw. der Wand 5 ist jeweils eine Matte 17 bzw. 18 aus einem biegeschlaffen, aber unter Scherbelastung elastischem Material, etwa aus PE-Schaum oder Silikon, eingeklemmt. Die Matten 17, 18 sind an der Deckenplatte 2 bzw. der Wand 5 flächig verklebt; mit dem Verdampfer 8 stehen sie jeweils in reibschlüssigem Kontakt. Wenn dieser sich im Betrieb abkühlt und wieder erwärmt, werden die Matten 17, 18 jeweils auf Scherung beansprucht, sofern die auftretenden Scherkräfte jedoch nicht groß genug werden, um den Haftwiderstand zwischen Matte 17 bzw. 18 und Verdampfer 8 zu überwinden, kommt es zu keinem abrupten Verrutschen beider gegeneinander, so dass keine Knackgeräusche auftreten. Um die Scherkräfte zu verringern, kann die Härte des Materials der Matten niedrig gewählt werden, oder es kann die Stärke der Schicht erhöht werden. In der Praxis erweisen sich Schichtdicken zwischen 0,5 und 2 mm als geeignet, um einerseits ein Material verwenden zu können, das die erforderliche Nachgiebigkeit im Betrieb aufweist, und andererseits eine für eine problemlose Montage ausreichende Festigkeit der Matten zu erzielen.
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2 zeigt einen Querschnitt durch eine Verdampferkammer 1, einen Verdampfer 8 und deren Umgebung in einem Kältegerät gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
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Der Verdampfer 8 ist hier mit oben liegender Anströmseite 13 und unten liegender Abströmseite 12 eingebaut, eine seiner Hauptseiten, 15, ist von einer Innenbehälter-Rückwand 19 und einer jenseits von dieser liegenden Wärmedämmschicht 3 durch eine an der Rückwand 19 verklebte Matte 17 aus Silikon oder PE-Schaum getrennt. Eine zweite Matte 18 aus demselben Material ist an einer steifen Zwischenwand 20 verklebt, die die Verdampferkammer 1 von einer Druckkammer 7 trennt. Die Druckkammer 7 erstreckt sich hier im Wesentlichen vertikal zwischen der Verdampferkammer 1 und einer Lagerkammer 21 des Kältegeräts, und von ihr aus wird die durch einen Ventilator 6 aus der Verdampferkammer 1 abgesaugte Kaltluft auf die Lagerkammer 21 und eventuelle weitere Lagerkammern des Kältegeräts verteilt.
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Die Schnittebene der 2 verläuft in etwa mittig durch das die Verdampferkammer 1, den Ventilator 6 und den Verdampfer 8, so dass auch eine Kältemittelleitung 22, die durch den Verdampfer 8 verläuft, im Schnitt zu sehen ist.
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3 zeigt einen Schnitt durch dieselbe Verdampferkammer 1 entlang einer zur Schnittebene der 2 parallelen Schnittebene, die gegenüber dieser so weit seitwärts versetzt ist, dass sie nicht mehr durch den Verdampfer 8 verläuft, sondern eine äußere Lamelle 10 des Verdampfers 8 sowie über diese äußere Lamelle 10 vorspringende Rohrbögen 11 der Kältemittelleitung 22 zu sehen sind. An der Zwischenwand 20 ist ein hier im Schnitt gezeigter Vorsprung 23 geformt, der in die Verdampferkammer 1 hineinragt und in einen Zwischenraum zwischen den Rohrbögen 11 eingreift, so dass sich der obere der beiden Rohrbögen 11 auf dem Vorsprung 23 abstützen kann. Der Vorsprung 23 ist mit einer Ausgleichsschicht 24 aus demselben Material wie die Matten 17, 18 überzogen, um zu verhindern, dass abrupte Bewegungen des oberen Rohrbogens 11 relativ zum Vorsprung 23 zur Geräuschemission führen.
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4 zeigt die Zwischenwand 20 in einer perspektivischen Ansicht, wobei der Verdampfer 8 als gestrichelter Umriss eingezeichnet ist. An der linken Flanke 9 des Verdampfers 8 erkennt man die zwei vorspringenden Rohrbögen 11, von denen der obere auf dem Vorsprung 23 ruht. An der gegenüberliegenden Flanke 9 sind gegeneinander höhenversetzt ein Kältemitteleinlass 25 und ein Auslass 26 gezeigt; einer von diesen kann in analoger Weise zum oberen Rohrbogen 11 auf einem Vorsprung 27 der Zwischenwand 20 abgestützt sein.
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Der in horizontaler Richtung gemessene Abstand zwischen den Vorsprüngen 23, 27 ist größer als die Breite des Verdampfers 8, so dass zwischen wenigstens einem der Vorsprünge 23, 27 und der ihm zugewandten Flanke 9 jederzeit ein Spalt offen ist, durch den Luft hindurchstreichen kann, und Verdampfer 8 und Zwischenwand 20 einander nicht gegenseitig verbiegen können.
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Kältemittelein- und -auslass 25 erstrecken sich im montierten Zustand durch die der Hauptseite 15 des Verdampfers 8 gegenüberliegende, in 4 nicht gezeigte Innenbehälter-Rückwand 19 hindurch und sind innerhalb der Wärmedämmschicht 3 mit anderen Leitungen verlötet. Deswegen ist es nach Fertigstellung des Kältegeräts zwar möglich, von der Lagerkammer 21 aus eine Trennwand 28 (s. 2, 3) zwischen der Lagerkammer 21 und der Druckkammer 7 sowie die Zwischenwand 20 zu entfernen, um den Verdampfer 8 freizulegen, doch da der Verdampfer 8 selbst nicht entfernt werden kann, bleibt die Innenbehälter-Rückwand 19 weitgehend unzugänglich. Es ist daher nicht möglich, die Matte 17 dort nachträglich anzukleben.
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Was in einem solchen Fall allerdings durchaus möglich ist, ist, den Verdampfer 8 unter geringfügiger, elastischer Verbiegung von Ein- und Auslass 25, 26 von der Innenbehälter-Rückwand 19 abzuspreizen, so dass zwischen beiden ein Spalt entsteht, der breit genug ist, um eine nicht klebende Matte von oben her hineinzuschieben. 5 zeigt eine Ausgestaltung, bei der diese Matte 17 und eine an der gegenüberliegenden Hauptseite 16 des Verdampfers zu platzierende Matte 18 sowie die Matten 17, 18 verbindende Stege 29 aus einer dünnen Folie aus Silikon oder geschlossenporigem PE-Schaumstoff zugeschnitten sind. Dieser Zuschnitt kann, wie in 5 angedeutet, von oben oder von der Ein- und Auslass 25, 26 gegenüberliegenden Flanke 9 her auf den Verdampfer 8 aufgeschoben werden, so dass die Matten 17, 18 jeweils die Hauptseiten 15, 16 des Verdampfers 8 überdecken und die Stege 29 sich über die Anströmseite 13 erstrecken.
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Indem die Stege 29 jeweils breiter sind als der Abstand zwischen zwei benachbarten Lamellen 10, kann verhindert werden, dass sie in einen Zwischenraum zwischen zwei Lamellen 10 hineinrutschen, so dass die Matten 17, 18 an den Hauptseiten 15, 16 eben und faltenfrei hängen. Wenn nach Anbringung der Matten 17, 18 die Zwischenwand 20 wieder montiert wird, werden die Matten, wie in 2 gezeigt, zwischen dem Verdampfer 8, der Innenbehälter-Rückwand 19 und der Zwischenwand 20 fest geklemmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verdampferkammer
- 2
- Deckenplatte
- 3
- Wärmedämmschicht
- 4
- Gefrierfach
- 5
- Wand
- 6
- Ventilator
- 7
- Druckkammer
- 8
- Verdampfer
- 9
- Flanke
- 10
- Lamelle
- 11
- Rohrbogen
- 12
- Abströmseite
- 13
- Anströmseite
- 14
- Öffnung
- 15
- Hauptseite
- 16
- Hauptseite
- 17
- Matte
- 18
- Matte
- 19
- Innenbehälter-Rückwand
- 20
- Zwischenwand
- 21
- Lagerkammer
- 22
- Kältemittelleitung
- 23
- Vorsprung
- 24
- Ausgleichsschicht
- 25
- Kältemitteleinlass
- 26
- Kältemittelauslass
- 27
- Vorsprung
- 28
- Trennwand
- 29
- Steg
