DE3529545C2 - Luftzirkulations- und Verdampferanordnung für ein Kühlmöbel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftzirkulations- und Verdampferanordnung für eine Kühlmöbel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Luftzirkulations- und Verdampferanordnung ist aus der US-PS 42 11 090 oder 37 66 976 bekannt. Die Verdampfereinrichtung eines derartigen Kühlgerätes ist in der Praxis in einer Trennwand enthalten, die die Frischgemüse­ kammer von der Gefrierkammer trennt. Da die den Verdampfer enthaltende Trennwand vollständig innerhalb des Gefrier­ gehäuses angeordnet ist, ist es wesentlich, daß der davon eingenommene Raum möglichst klein gehalten wird. Die Tempera­ tur der Kammern wird dadurch aufrechterhalten, daß Luft aus der Kammer über die Verdampferspulen umgewälzt wird. Aufgrund des begrenzten Raumes berührt die Luftströmung zunächst den vorderen Abschnitt des Verdampfers und strömt dann durch diesen hindurch in stromabwärtiger Richtung. Wenn dies ge­ schieht, bildet sich Eis auf dem vorderen Rand des Verdampfers und begrenzt demzufolge die Luftströmung durch den Rest des Verdampfers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Luftzirkulations- und Verdampferanordnung der eingangs genannten Art die Störung der Luftzirkulation durch den Aufbau von Eis auf den Spulenabschnitten des Verdampfers zu verkleinern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch beansprucht.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß im wesentlichen die gesamte Luft, die durch die Trennwand strömt, in direkten Kontakt mit im wesentlichen der gesamten Verdamp­ feroberfläche kommt. Die Verdampferein­ richtung ist so aufgebaut und die Teile sind so angeordnet, daß maximale Luftströmung und Ausbeuten in eine Einrichtung ein­ gebaut sind, die einen minimalen Raum in dem Kühlgehäuse be­ ansprucht. Dabei wird eine gleichmäßige Verteilung von Eis auf den Verdampferflächen sichergestellt und dieses Ergebnis auf eine einfachere und wirksamere Weise erreicht.

Die Erfindung wird nun mit anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht von einem Kühlmöbel.

Fig. 2 ist eine vergrößerte vertikale Seitenschnittansicht durch einen Teil der Kühleinrichtung und zeigt die Trennwand für die Anordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Trennwand, wobei Teile weggeschnitten sind, um Einzelheiten deutlicher dar­ zustellen.

Die Erfindung ist zwar auf jedes Kühlmöbel anwendbar, das einen oder mehrere Vorratsräume und einen Verdampfer zum Kühlen des in der Verdampferkammer angeordneten Raumes aufweist, jedoch beziehen sich die beschriebenen Ausführungsbeispiele auf ein Kühlmöbel, wie es in den eingangs genannten US-Patentschriften 3 766 976 und 4 211 090 beschrieben sind.

Gemäß Fig. 1 enthält das gezeigte Kühlmöbel ein Gehäuse 10, das einen oberen Gefrierraum 11 unterhalb Gefriertempera­ tur und einen Frischgemüse-Vorratsraum 12 oberhalb Gefrier­ temperatur enthält. Die Räume 11 und 12 sind durch eine iso­ lierte Trennwand 14 getrennt. Das Gefriersystem enthält einen Verdampfer 15, der in der Trennwand 14 angeordnet ist, einen Kondensator 16 und einen Verdichter 17, die in einer Reihen­ strömungsanordnung miteinander verbunden sind. Wie es bei Haushalts-Gefriersystemen üblich ist, ist ferner ein Akkumu­ lator 21 vorgesehen, der üblicherweise zu Funktionszwecken verwendet wird.

Die in Fig. 2 deutlicher dargestellte Trennwand 14 enthält eine obere, lösbar angeordnete Wand 18 und eine untere Wand 19, die eine Verdampferkammer 20 bilden. Dabei bildet die obere Wand 18 die untere Wand des Gefrierfaches 11, während die untere Wand 19 die obere Wand des Frischgemüsefaches 12 bildet. In der Trennwand 14 ist ein Gehäuse 22 angebracht, das die Verdampferkammer 20 bildet, in der der Verdampfer 15 angeord­ net ist. Das Gehäuse weist einen Basiswandabschnitt 24, der im Abstand von der unteren Wand 19 angeordnet und dieser ge­ genüber isoliert ist, einen oberen Wandabschnitt 26 und eine hintere Wand 28 auf, die im Abstand von der Rückwand 30 des Gefriergehäuses 10 angeordnet ist. Die Wände 24 und 26 am vorderen Abschnitt der Kammer 20 sind im Abstand angeordnet, um eine Einlaßöffnung 32 einzuschließen.

Um diese zwei Fächer 11 und 12 auf den gewünschten Betriebs­ temperaturen durch den Verdampfer 15 zu halten, der in der Verdampferkammer 20 enthalten ist, ist ein Gebläse 34 vorge­ sehen, um Luft aus den zwei Vorratsfächern zu ziehen. Das Gebläse 34 ist auf der oberen Wand 18 gehaltert, wobei ihre Schaufel in einer Öffnung 35 angebracht ist. Auf diese Weise kann der Lüfter dadurch gewartet werden, daß die Wand 18 aus der Trennwandanordnung abgehoben und herausgenommen wird. Die Luft aus dem Fach 11 wird durch einen Einlaß 36 in der Wand 18 herausgezogen. Die Öffnung 36 ist an dem Vorderende eines Kanals 38 in der Trennwand angeordnet, der zur Öffnung 32 der Verdampferkammer 20 führt. Durch den Verdampfer 15 ge­ kühlte Luft wird zu dem Gefrierfach durch eine Öffnung 35 hindurch zu einem Kanal 40 zurückgeleitet. Der Kanal 40 wird durch ein Mantelteil 42 gebildet, das dazu dient, die Luft aus der Öffnung 35 am Auslaßende der Verdampferkammer 20 zu verteilen. Die Luft aus dem Vorratsfach 12 wird durch einen Einlaß 44 in der unteren Wand 19 gezogen. Die Öffnung 44 ist an dem Vorderende eines Kanals 45 angeordnet, der zur Öffnung 32 der Verdampferkammer 20 führt. Durch den Verdampfer gekühlte Luft wird zu dem Vorratsfach 12 durch einen Kanal 46 hindurch zurückgeleitet. Der Kanal, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, wird durch eine Wand 28 an der Rückseite der Abtrennung 14 und der Rückwand 30 des Gefriergehäuses gebildet. Die Re­ zirkulation der Luftströmungen in den Fächern 11 und 12 ist zwar getrennt beschrieben, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Luft aus beiden Fächern gemischt wird, wenn sie in die Kammer 20 durch den Einlaß 32 eintritt. Gemäß dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel wird etwa 90% dieser gemischten gekühlten Luft zum Gefrierfach 11 zurückgeleitet, während 10% zum Frischgemüsefach 12 zurückgeleitet werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Verdampfer 15 des Gefriersystems tatsächlich zwei Wendel­ teile 50 und 52 auf. Die Achsen der Wendelteile verlaufen parallel zueinander und quer zur Kammer 20. Die Wendel 52 ist hinter oder stromaufwärts von der Wendel 50 angeordnet. Die Wendelabschnitte 50 und 52 sind in Reihe miteinander verbun­ den durch einen Abschnitt des Verdampferrohres, der teilweise geradegezogen und verformt ist, um eine Verbindung zwischen den zwei Wendelteilen 50, 52 an der einen Seite des Verdamp­ fers 15 zu bilden. Die hintere Wendel 52 enthält, wie es am besten in Fig. 3 gezeigt ist, zwei quer getrennte Endab­ schnitte 52a und 52b, die einen mittig angeordneten Raum oder Bereich 54 bilden. Von dem Gebläse 34, das, wie vorstehend ausgeführt ist, auf der oberen Wand 18 angebracht ist, ist der Motor teilweise unterhalb der Wendel 52 zwischen den End­ abschnitten 52a und 52b und im allgemeinen in dem Bereich 54 angeordnet. Der Akkumulator 21 des Gefriersystems ist unter­ halb der Wendel 52 und im allgemeinen in dem Bereich 54 zwi­ schen den Endabschnitten 52a und 52b der Wendel 52 angeordnet.

Die vergrößerte Wärmeübertragungsfläche zum Übertragen von Wärme aus einer Luftströmung, die über den Verdampfer 15 ge­ leitet wird, auf das Kältemittel, das durch den rohrförmigen Verdampfer 15 strömt, weist mehrere Stiftrippen 49 (siehe Fig. 2) auf, die sich von den Wendeln 50, 52 im allgemeinen radial nach innen erstrecken, so daß sich die gesamte Rippen­ struktur innerhalb des Bereiches oder des Volumens befindet, das von den Wendeln 50, 52 umschlossen wird.

Um die Gefriereinrichtung auf einer gewünschten Höhe des Be­ triebswirkungsgrades zu halten, ist es notwendig, von Zeit zu Zeit einen Enteisungsvorgang einzuleiten, um das Eis von den Verdampferoberflächen zu beseitigen. Dies kann auf verschie­ denen Wegen herbeigeführt werden, beispielsweise indem ein elektrisches Heizelement vorgesehen ist, das in Abständen gespeist wird, um das gebildete Eis zu schmelzen. Ein geeig­ netes elektrisches Heizelement 60 für diesen Zweck ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt, das quer zu der Kammer 20 verläuft. Das Heizelement 60 ist neben der unteren Wand 24 der Kammer 20 an einer Stelle zwischen den unteren Abschnitten der Wendeln 50 und 52 angeordnet. Diese Lage des Heizelementes, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, setzt eine wesentliche Fläche beider Wendeln bzw. Spulen 50, 52 der Strahlungsenergie der Heizein­ richtung während des Enteisungsvorganges aus.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Akkumulator 21 aufgrund seiner Anordnung in der Saugleitung im allgemeinen die kälte­ ste Komponente in dem System ist und Eis sich demzufolge in größeren Konzentrationen aufbaut relativ zu den wärmeren Kom­ ponenten. Der Akkumulator 21 ist aufgrund seiner Lage relativ zu der Heizeinrichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, der Strahlungsenergie der Heizeinrichtung während des Enteisungs­ vorganges ausgesetzt.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß Luft, die durch die Wirkung des Gebläses 34 in das Vorder- oder Einlaßende 32 der Verdampferkammer 20 gezogen wird, seitlich oder quer zwi­ schen die Verdampferwendel strömt, d. h. sie strömt durch die Durchlässe 56 (siehe Fig. 3) zwischen den Wendelkanälen oder Abschnitten 50, 52. Da die Stiftrippen 49 alle innerhalb der Helix bzw. schraubenförmigen Spule enthalten sind, berührt die Luft zunächst das Rohrteil, wo sich Feuchtigkeit in der Form von Eis zu sammeln beginnt. Die durch die Durchlässe 56 strömende Luft kommt dann in Wärmeaustauschkontakt mit der inneren Rippenstruktur, die sich wenigstens teilweise in jeden dieser Durchlässe von der benachbarten Spule erstreckt, und prallt dann mehr oder weniger direkt auf die Rippen auf, die sich von dem hinteren Teil der Spule bzw. Wendel radial nach innen oder nach vorne erstrecken.

Durch die Erfindung werden Mittel geschaffen, um die Grenze für den Aufbau von Eis auf dem Verdampfer zu erhöhen, indem sichergestellt wird, daß der Aufbau von Eis gleichmäßig auf die Verdampferflächen verteilt wird. Zu diesem Zweck ist der Verdampfer 15 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, daß im wesentlichen die gesamte durch die Kammer 20 strömende Luft beide Wendelteile 50 und 52 berührt. Zu diesem Zweck ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Wendel 52 erhöht relativ zur Wendel 50, so daß ein Teil der Wendel 52 auf wirk­ same Weise in der Bahn der Luft angeordnet ist, die durch den Einlaß 32 der Kammer 20 strömt. Da die vordere Wendel 50 mehr Oberfläche enthält, sorgt sie in der Tat für die Hauptkühlung, und die fühlbare Wärme wird ebenfalls zuerst durch die Wendel 50 beseitigt, wobei die restliche fühlbare Wärme durch die Spule bzw. Wendel 52 abgeführt wird. Die erhöhte Lage der hinteren Wendel 52 bildet durch ihre Anordnung in dem Luft­ strom einen Verdampfer mit einer höheren Eisbildungsgrenze. Indem ein größerer Teil der gesamten Verdampferfläche der zir­ kulierenden Luftströmung ausgesetzt wird, wird eine gleich­ mäßigere Verteilung des sich bildenden Eises erreicht. Wenn sich bei dem erfindungsgemäßen Gefriergehäuse Eis zunächst auf der vorderen Wendel 50 aufbaut, wodurch die hindurchtre­ tende Luftströmung verkleinert wird, strömt eine größere Luft­ menge an dieser Wendel vorbei, und der größte Teil dieser Luft strömt dann durch die hintere Wendel 52. Dies gestattet eine gleichmäßige Verteilung von Eis und eine Verkleinerung der Möglichkeiten, daß das gebildete Eis eine Luftströmung durch den Verdampfer blockiert. Um die Verteilung von Luft auf die Oberfläche des Verdampfers zu verbessern, können zu­ sätzliche Einlässe 66 (siehe Fig. 3), die direkt mit der Kammer 20 in Verbindung stehen, neben den Seitenwänden des Gefriergehäuses vorgesehen sein, so daß ein Teil der aus dem Fach 11 zurückkehrenden Luft nach innen gerichtet wird.

Claims (2)

1. Luftzirkulations- und Verdampferanordnung für ein Kühlmöbel enthaltend
ein Frischgemüse-Vorratsfach (12), das auf einer Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes zu halten ist, und ein Gefrierfach (11), das auf einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes zu halten ist,
eine Trennwand (14), die das Vorratsfach und das Gefrierfach trennt und eine untere Wand (19), die die obere Wand des Frischgemüse-Vorratsfaches bildet und einen Einlaß (44) aufweist, und eine obere Wand (18) aufweist, die die untere Wand des Gefrierfaches bildet und einen Lufteinlaß (36) und eine Öffnung (35) aufweist,
Luftdurchlässe (38, 45) in der Trennwand zum Richten von Luft durch das Vorratsfach und das Gefrierfach, die eine Verbindung zwischen dem Einlaß in den unteren und oberen Wänden und der Öffnung (35) in der oberen Wand herstellen,
einen Lüfter (34), der auf der oberen Wand in der Trennwand angeordnet ist, zum Umwälzen von Luft von den Einlässen in den unteren und oberen Wänden durch eine Verdampferkammer (20) hindurch zu der Öffnung (35) in der oberen Wand,
einen Verdampfer (15) mit einem rohrförmigen Teil, der gebogen ist zur Bildung von wenigstens zwei miteinander verbundenen, wendelförmigen Spulenabschnitten (50, 52), die sich quer in der Verdampferkammer erstrecken, und deren Längsachsen im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu der Luft verlaufen, die von den Einlässen (36, 44) zu der Öffnung (35) umwälzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des einen Spulenabschnitts (52) erhöht zu der Längsachse des anderen Spulenabschnitts (50) ist und die durch die Einlässe (36, 44) in die Verdampferkammer (20) eintretende Luft auf beide Spulenabschnitte (50, 52) des Verdampfers (15) auftrifft.

2. Luftzirkulations- und Verdampferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfer­ kammer (20) in der Trennwand (14), die zwischen den Einlässen (36, 44) in den Wänden (18, 19) und der Öffnung (35) in der oberen Wand (18) angeordnet ist, einen Einlaß (32), der mit den Einlässen (36, 44) in den Wänden (18, 19) in Verbindung steht, und einen Auslaß aufweist, der mit der Öffnung (35) in der oberen Wand (18) ausgerichtet ist.