DE4042373C2 - Lüftungsanordnung für ein einen Gefrierraum und einen Kühlraum aufweisendes Kühlgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanordnung für ein einen Gefrierraum und einen Kühlraum aufweisendes Kühlgerät. Eine solche Lüftungsanordnung ist in der Regel im hinteren oberen Teil des Innenraums eines Kühlgerätes angeordnet, um kalte Luft in einen Gefrierraum und einen Kühlraum einzublasen. Eine Lüftungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in GB 2 167 544 A beschrieben.

Eine Lüftungsanordnung kann eine hohle Wand mit einer Lüfterblende als vordere Begrenzung und einer Lüfterabdeckung als hinterer Begrenzung aufweisen. In etwa in der Mitte der Breite der Lüfterabdeckung ist eine Luftansaugöffnung vorhanden, gegenüber der ein Axiallüfter so angeordnet ist, daß er, gehalten von einer Motorabdeckung, kalte Luft in die Öffnung und damit die hohle Wand bläst. Die Lüfterblende weist mehrere vordere Auslaßschlitze auf, die im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Blende verteilt sind, um so kalte Luft aus der hohlen Wand in den Gefrierraum einzublasen. In der Lüfterabdeckung ist außerdem eine hintere Luftauslaßöffnung vorhanden, die rechts oder links neben der Luftansaugöffnung liegt, abhängig von der Konstruktion des Kühlgerätes. Von dieser Auslaßöffnung führt ein Luftkanal zum Kühlraum, um kalte Luft in diesen einzublasen.

Die in die Kühlräume eingeblasene Luft wird über einen Rücklaufkanal gesammelt und strömt über diesen an einen Wärmeaustauscher vorbei in die hohle Wand zurück. Dadurch wird der Luft-Kühlkreislauf geschlossen. In welcher Mennge und Art die Luft auf die vorderen Auslässe und den hinteren Auslaß verteilt wird, wird durch Tests so bestimmt, daß gewünschte Kühleigenschaften möglichst genau erzielt werden.

Durch die Lüfterblende tritt Luft nach oben und unten, nach links und rechts aus, abhängig von der Ausführung der Blende. Ungleichmäßig ist jedoch die Luftführung zur hinteren Auslaßöffnung, da diese entweder links oder rechts von der in der Mitte liegenden Lufteinlaßöffnung angeordnet ist, so daß für die Teilluftströme links und rechts unterschiedliche Strömungswiderstände bestehen, was zur Folge hat, daß auch die Strömungsverteilung der durch die Schlitze in der Blende austretenden Luft ungleichförmig ist. Ungleichförmige Luftströmung wird weiterhin dadurch verursacht, daß die Motorabdeckung an der Oberseite des Lüfters vorhanden ist, wodurch Luft nicht von oben einströmen kann. Auch von links und rechts wird ein Zustrom von Luft durch einen Lüfterkanal verhindert. Dadurch strömt Luft im wesentlichen nur über das linke oder rechte untere Viertel des Lüfters ein.

Wenn der Lüfter Luft z. B. vom linken unteren Viertel ansaugt, wird diese Luft im rechten oberen Viertel ausgeblasen. Dadurch bildet sich kein spiralförmiger Fluß ohne Störung um die Achse des Lüfters, was eigentlich erwünscht ist, sondern der Luftfluß ist in unerwünschter Weise nach rechts versetzt. Dadurch wirken auch auf die einzelnen Lüfterblätter ungleichförmige Kräfte, was zu einem Verringern des Wirkungsgrades und zum Erhöhen des Geräuschpegels führt.

Die stark nach oben rechts geblasene Luft muß auf einem gebogenen Weg zur hinteren Auslaßöffnung gelangen, wobei sie mit Luft zusammenstößt, die an der Oberkante der Lüfterabdeckung von links nach rechts strömt. Daher kann Luft nicht mit hohem Wirkungsgrad in die hintere Auslaßöffnung eingeblasen werden. Dies führt dazu, daß die vom Lüfter ausgeblasene Luft dazu neigt, direkt zu den vorderen Auslaßschlitzen zu strömen, wodurch das vom Lüfter hervorgerufene Geräusch sich nach vorne durch die Schlitze ausbreitet.

Weiterhin kommt es durch den Zusammenstoß der in unterschiedlichen Richtungen fließenden Luftströme zu Strömungsverlusten und damit zu verringertem Wirkungsgrad.

Aus DE-OS 27 08 560 ist es bekannt, in einem Kühlgerät ein Luftleitblech zu verwenden, um unterschiedliche Luftströme zu unterschiedlichen Auslaßbereichen zu leiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lüftungsanordnung für ein Kühlgerät anzugeben, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist, aber geringe Geräusche erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird oberhalb der Lufteinlaßöffnung mindestens eine Luftflußberuhigungsplatte angeordnet die dafür sorgt, daß vom Lüfter ausgeblasene Luft ruhig zur hinteren Luftauslaßöffnung strömen kann, ohne auf diesem Weg mit anderen Luftströmen zusammenzustoßen. Dadurch kann Luft mit hohem Wirkungsgrad in die hintere Luftauslaßöffnung geführt werden.

Vorzugsweise wird zusätzlich eine Luftflußberuhigungsplatte seitlich neben der Lufteinlaßöffnung zwischen dieser und der hinteren Luftauslaßöffnung angeordnet. Diese Platte verhindert, daß in unterschiedlichen Richtungen strömende Teilluftströme aneinanderstoßen können.

Die Lehren gemäß den Ansprüchen 1 und 2 werden im folgenden anhand von durch Fig. 1-7 veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1: eine Seitenansicht eines Lüftergerätes;

Fig. 2 und 3: Frontansichten der Lüfteranordnung von Fig. 1, mit oberen Luftflußberuhigungsplatten, wobei in Fig. 2 die Strömungsverteilung nicht eingezeichnet ist;

Fig. 4: ein Diagramm zum Veranschaulichen des Geräuschpegels, wie er mit einer Lüfteranordnung mit und ohne obere Luftflußberuhigungsplatten, abhängig von der Drehzahl des Lüfters, erhalten wird;

Fig. 5: eine Darstellung entsprechend der von Fig. 2, jedoch mit einer zusätzlichen seitlichen Luftflußberuhigungsplatte zwischen einer Lufteinlaßöffnung und einer hinteren Luftauslaßöffnung; und

Fig. 6 und 7: Darstellungen, entsprechend der von Fig. 3, jedoch für die Anordnung gemäß Fig. 5, mit Strömungsverteilungen in Ebenen, die unterschiedlich weit von der vorderen Lüfterblende entfernt sind.

Die Lüfteranordnung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1-4 verfügt über eine hohle Wand 22, die aus einer geschlitzten Lüfterblende 5 als vorderer Teilwand und einer Abdeckung 6 als hinterer Teilwand besteht. Etwa in der Mitte der Breite der Abdeckung 6 ist ein Axiallüfter 7 vor einer Lufteinlaßöffnung 6a angeordnet.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß der Lüfter 7 von einem Motor angetrieben wird, der von einer Motorabdeckung 8 gehalten wird, die oberhalb der Lufteinlaßöffnung 6a befestigt ist. Auf diese Weise wird der Lüfter 7 von der Rückseite der Lüfterabdeckung 6 gehalten.

Die Lüfterabdeckung 6 weist im Bereich der Lufteinlaßöffnung 6a eine verhältnismäßig große Tiefe von im Ausführungsbeispiel etwa 30 mm auf. In anderen Bereichen besteht nur eine geringere Tiefe von im Beispielsfall etwa 10 mm.

Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, verfügt die Lüfterblende 5 über eine Vielzahl rechteckiger Auslaßschlitze 5a, die nebeneinander und untereinander angeordnet sind, um Luft aus der hohlen Wand 22 austreten zu lassen.

Der tiefere Bereich der Lüfterabdeckung weist, wie aus den Fig. 2 und 3 erkennbar, eine hintere Luftauslaßöffnung 6b auf, die Luft aus der hohlen Wand 22 nach hinten austreten läßt. Die hintere Luftauslaßöffnung 6b befindet sich von vorne gesehen rechts neben der Lufteinlaßöffnung 6a. Ein Luftkanal leitet die nach hinten austretende Luft wieder nach vorne um und zwar so, daß sie in einen Kühlraum eintritt.

Das Kühlgerät weist einen Gefrierraum und ein Kühlraum auf. Die Lüfteranordnung ist an der Hinterseite des Gefrierraums angeordnet. Dieser ist durch die hohle Wand 22 von einer Wärmeaustauschzone getrennt, in der ein Wärmeaustauscher, d. h. ein Verdampfer angeordnet ist.

Im Betrieb führt die Lüfteranordnung 21 gekühlte Luft von der Wärmeaustauschzone in die hohle Wand 22, was mit Hilfe des Lüfters 7 erfolgt, und gibt die gekühlte Luft über die Auslaßschlitze 5a in die Vorderseite der hohlen Wand 22 in den Gefrierraum aus. Gleichzeitig gibt die Lüfteranordnung 1 über die hintere Luftauslaßöffnug 6b und den Luftkanal gekühlte Luft in den Kühlraum.

Die in den Gefrierraum und den Kühlraum eingeblasene Luft wird in einem Rücklaufkanal gesammelt, von wo sie durch die Wärmeaustauschzone zum Lüfter 7 strömt, wobei sie gekühlt wird. Es erfolgt dann ein neuer Umlauf der Luft, wie vorstehend beschrieben.

In der Vorderansicht gemäß Fig. 3 ist zweidimensional die Luftströmung eingezeichnet, wie sie 18 mm von der Lüfterblende 5 weg besteht, zur Lüfterabdeckung 6 hin gesehen. Die Richtung der Strömung ist durch Pfeile und die Strömungsgeschwindigkeit ist durch die Länge der Pfeile dargestellt.

Bei der Ausführungsform einer Lüferanordnung 21 gemäß den Fig. 1-3 sind zwei Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b vorhanden, die in der hohlen Wand 22 über dem Lüfter 7 parallel zueinander mit einem gegenseitigen Abstand von 10 mm mit zunehmendem Abstand vom Lüfter 7 angeordnet sind.

Die Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b sind an der Lüfterabdeckung 6 befestigt und erstrecken sich von dieser aus in Richtung zur Lüfterblende 5 mit einer Höhe von 12 mm, so daß ihre freien Ränder etwa 18 mm von der inneren Oberfläche der Lüfterblende 7 entfernt sind. Die näher am Lüfter 7 befindliche Platte 11a erstreckt sich in gebogener Weise über einen Winkel von 30° mit einem Radius, der 10 mm größer ist als der der Luftansaugöffnung 6a von einer Position direkt oberhalb der Öffnung. An den gebogenen Bereich schließt sich ein gerader Bereich von 30 mm Länge an, und zwar in Richtung zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b.

Die weiter von der Lufteinlaßöffnung 6a entfernte Platte 11b ist ähnlich aufgebaut wie die eben beschriebene Platte 11a.

Aufgabe der Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b ist es, den Luftfluß zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b aufzuteilen und zwar in einen ersten Teilstrom, der die vom Lüfter 7 nach oben geblasene Luft erfaßt und zur genannten Luftauslaßöffnung 6b leitet, und einen zweiten Teilstrom, der entlang der Oberkante der hohlen Wand 2 ebenfalls zur genannten Luftauslaßöffnung 6b fließt.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung ist es möglich, ein Zusammenstoß dieser zwei Teilströme zu verhindern, so daß vom Lüfter 7 ausgeblasene Luft wirksam in die hintere Luftauslaßöffnung 6b eingeblasen werden kann.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das erwähnte Zusammenstoßen der Teilluftströme und dadurch störendes Vermischen der Teilluftströme verhindert wird, wodurch unerwünschte Effekte auf die Lüftungswirkung der Lüfteranordnung 21 verhindert werden, ohne daß das Luftflußmuster wesentlich geändert wird.

Dies hat zur Folge, daß Luft in die hintere Luftauslaßöffnung 6b mit vermindertem Widerstand geleitet wird.

Das Diagramm gemäß Fig. 4 zeigt im Vergleich Werte für den Geräuschpegel, wie sie mit und ohne Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b erhalten werden. Die durchgezogene Linie gilt für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3, während die gestrichelte Linie für eine Anordnung ohne die Luftflußberuhigungsplatten gilt. Insbesondere im Bereich um 200 Hz arbeitet das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 erheblich ruhiger. Die Geräuscherniedrigung in diesem Bereich beträgt etwa 13,5 dB (A).

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 sind zwei Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b eingezeichnet. Eine Verbesserung wird jedoch bereits bei Verwenden einer Platte erzielt. Es können aber auch mehr als zwei Platten verwendet werden. Außerdem ist es möglich, die Platten so weit zu verlängern, daß sie bis an die Lufteinlaßöffnung 6a und/oder die hintere Luftauslaßöffnung 6b stoßen. Außerdem kann die Höhe verändert werden, mit der die Platten von der Lüfterabdeckung hochstehen. Die zweckmäßigste Zahl der Platten und die zweckmäßigste Abmessung hängt von Größe und Anordnung der Luftauslaßschlitze 5a, der hinteren Luftauslaßöffnung 6b oder der Drehzahl des Lüfters 7 ab, wobei es Ziel jeder Optimierung ist, die Lüftergeräusche so weit wie möglich zu erniedrigen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5-7 ist zusätzlich zu den Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b noch eine dritte Luftflußberuhigungsplatte 12 vorhanden. Diese ist innerhalb der hohlen Wand 32 rechts vom Lüfter 7 (von vorne gesehen) angeordnet und wirkt mit der oberen, näher beim Lüfter 7 liegenden Luftflußberuhigungsplatte 11a zusammen, gegen die sie eine Lücke offen läßt.

Die dritte Luftflußberuhigungsplatte 12 ist an der Lüfterabdeckung 6 befestigt und erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel um 15 mm nach vorne in Richtung zur Lüfterblende 5. Bis zu dieser besteht demgemäß, wegen der weiter oben genannten anderen Abmessungen, ebenfalls ein Abstand von 15 mm.

Wie aus Fig. 6 erkennbar, erstreckt sich die dritte Luftflußberuhigungsplatte 12 vom rechten Rand der Luftansaugöffnung 6a bis nahe zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b entlang der Grenze zwischen einem dritten Teilluftstrom, der seitlich in Richtung zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b ausgeblasen wird, und einem vierten Teilluftstrom benachbart zum dritten Teilluftstrom, der in anderer Richtung fließt als der dritte Teilluftstrom, wodurch diese beiden Teilluftströme voneinander getrennt werden.

Durch diese dritte Luftflußberuhigungsplatte kommen die beiden Komponenten nicht miteinander in Berührung, so daß es zu keinem Verlust des Lüftungswirkungsgrades des Lüfters 7 kommt.

Fig. 6 zeigt zweidimensional die Geschwindigkeitsverteilung in einer Ebene 18 mm hinter der Lüfterblende 5 (in Richtung zur Lüfterabdeckung 6), d. h. in einer Ebene etwa 3 mm unter dem freien Rand der Luftflußberuhigungsplatte 12.

Eine entsprechende Verteilung zeigt Fig. 7, jedoch etwa 24 mm hinter der Lüfterblende 5, d. h. in einer Ebene, die im wesentlichen in der Mitte zwischen den freien Rändern der oberen Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b und der Lüfterabdeckung 6 liegt.

Aus den Fig. 6 und 7 ist der oben beschriebene Effekt der dritten Luftflußberuhigungsplatte 12 deutlich erkennbar. Die vom Lüfter 7 ausgeblasene Luft kann ruhig und glatt zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b geleitet werden. Dabei wirkt die eben genannte Platte 12 mit der unteren der beiden oberen Luftflußberuhigungsplatten 11a so zusammen, daß zwischen diesen ein Luftdurchgangsbereich geschaffen wird, der den Luftfluß weiter glättet.

Für die Ausbildung der dritten Luftflußberuhigungsplatte gilt entsprechend das, was für die Ausbildung der anderen Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b weiter oben ausgeführt wurde:

Das erste Ausführungsbeispiel verfügt über die Luftflußberuhigungsplatten 11a und 11b, die innerhalb der hohlen Wand 22 über dem Lüfter 7 so angeordnet sind, daß sie zwei Teilströme voneinander trennen, und zwar einen ersten, der vom Lüfter 7 nach oben weg zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b geblasen wird, und einen zweiten, der entlang der oberen Kante der hohlen Wand 22 dorthin geleitet wird. Dadurch wird Luft in ruhigem Strom zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b ausgeblasen. Der Lüfterwirkungsgrad wird erheblich verbessert.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die dritte Luftflußberuhigungsplatte 12 vorhanden, die in der hohlen Wand 22 im Bereich zwischen der Luftansaugöffnung 6a und der hinteren Luftauslaßöffnung 6b angeordnet ist. Sie trennt ebenfalls zwei Teilluftströme voneinander, und zwar einen ersten der seitlich vom Lüfter 7 zur hinteren Luftauslaßöffnung 6b geblasen wird, und einen vierten, der dem dritten Teilluftstrom entgegen liegt. Die dritte Luftflußberuhigungsplatte 12 verhindert den gegenseitigen Kontakt dieser beiden Teilluftströme wodurch Strömungsverluste vermieden werden. Auch dadurch wird der Lüfterwirkungsgrad erhöht.

Claims (3)

1. Lüftungsanordnung für ein einen Gefrierraum und einem Kühlraum aufweisendes Kühlgerät mit:

• - einer hohlen Wand (22, 32) mit einer vorderen Begrenzung (5) und einer hinteren Begrenzung (6), zum Unterteilen eines Innenraums des Kühlgerätes in eine Wärmeaustauschzone und eine aus einem Gefrier- und Kühlraum bestehende Lagerzone,
• - einer Lufteinlaßöffnung (6a) in der hinteren Begrenzung, zum Einlassen von gekühlter Luft aus der Wärmeaustauschzone in die hohle Wand,
• - einem Lüfter (7), der so gegenüber der Lufteinlaßöffnung (6a) ausgerichtet ist, daß er durch diese gekühlte Luft in die hohle Wand einbläst,
• - mehreren Auslaßschlitzen (5a) in der vorderen Begrenzung, durch die Luft aus der hohlen Wand in den Gefrierraum eingeblasen wird, und
• - einer hinteren Luftauslaßöffnung (6b) in der hinteren Begrenzung, durch die gekühlte Luft aus der hohlen Wand in den Kühlraum über einen Verbindungskanal eingeblasen wird,

gekennzeichnet durch

• - mindestens eine Luftflußberuhigungsplatte (11a, 11b), die in der hohlen Wand (22, 32) oberhalb der Lufteinlaßöffnung (6a) angeordnet ist, um die zum Kühlraum strömende Luft in zwei Teilluftströme aufzuteilen, wobei der erste Teilluftstrom vom Lüfter (7) aus nach oben strömt und unterhalb der Platte (11a, 11b) zur hinteren Luftauslaßöffnung (6b) geleitet wird, und der zweite Teilluftstrom entlang der oberen Kante der hohlen Wand ebenfalls zur hinteren Luftauslaßöffnung (6b) fließt.

2. Lüftungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - eine Luftflußberuhigungsplatte (12), die in der hohlen Wand (32) zwischen der Lufteinlaßöffnung (6a) und der hinteren Luftauslaßöffnung (6b) angeordnet ist, um einen dritten Teilluftstrom und einen vierten Teilluftstrom voneinander zu trennen, wobei der dritte, für den Kühlraum bestimmte Teilluftstrom seitlich vom Lüfter (7) zur hinteren Luftauslaßöffnung in den Verbindungskanal geblasen wird, und der vierte, für den Gefrierraum bestimmte Teilluftstrom dem dritten Teilluftstrom benachbart ist, aber in anderer Richtung fließt als der dritte Luftteilfluß und zwar zu den Auslaßschlitzen (5a) in der vorderen Begrenzung.