EP1866584B1

EP1866584B1 - Kältegerät mit umluftkühlung

Info

Publication number: EP1866584B1
Application number: EP06725520.8A
Authority: EP
Inventors: Alexander GÖRZ; Hans Ihle; Panagiotis Fotiadis
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: WO2006120086A1; CN101171476B; US20090288441A1; US8789386B2; RU2406947C2; RU2007136724A; DE102005021560A1; CN101171476A; EP1866584A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit Umluftkühlung, das heißt ein Kältegerät, in dessen Gehäuse ein Verdampferbereich und ein Kühlbereich zur Aufnahme von Kühlgut voneinander abgeteilt sind und der Kühlbereich durch aus dem Verdampferbereich zugeführte Kaltluft gekühlt wird. Um einen geschlossenen Luftkreislauf zu erhalten, muss der Kühlbereich eine Luftzufuhr- und eine Luftabfuhröffnung aufweisen, und die Luft strömt durch den Kühlbereich von der Zufuhr- zu der Abfuhröffnung.
Die Patentschrift US 3,232,072 zeigt ein Kältegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei in einem Innenraum des Kältegeräts mehrere Fachböden angeordnet sind. Die Fachböden sind jeweils in eine untere Kammer und in eine obere Kammer unterteilt. Die beiden Kammern stehen jeweils mit einem eigenen Luftkanal in Fluidverbindung.
Die Offenlegungsschrift JPH 08 303 930 zeigt ein Kältegerät.
Die Offenlegungsschrift JPH 04 363 572 zeigt ein Kältegerät.
Die Offenlegungsschrift JPH 08 247 612 zeigt ein Kältegerät.
Die Offenlegungsschrift JP 2001 004 262 zeigt ein Kältegerät.
In unmittelbarer Nähe der Luftzufuhr- und -abfuhröffnungen werden hohe Luftströmungsgeschwindigkeiten erreicht, die bei ungeschütztem Kühlgut zu einer Austrocknung führen können. Außerdem besteht bei einer ungünstigen Einstellung der Solltemperatur des Kühlfaches die Gefahr, dass Kühlgut durch einströmende Kaltluft, die zwangsläufig kälter als die Solltemperatur ist, geschädigt wird.
Der Kühlbereich kann durch ein oder mehrere Trägerplatten oder andere Einbauten in mehrere Fächer unterteilt sein, die eines nach dem anderen von der Kaltluft durchströmt werden.
Wenn ein solcher Kühlbereich oder ein darin abgeteiltes Fach von einem Auszugkasten ausgefüllt ist, behindert dieser den Luftstrom erheblich. Es ist daher vorgeschlagen worden, den Kühlluftstrom entlang der Seitenwände und des Bodens eines solchen Kastens zu lenken, um dessen Inneres durch die Kastenwände hindurch zu kühlen. Die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit auf diese Weise aus dem Auszugkasten abgeführt werden kann, ist zwar sehr gering, doch kann dies hingenommen werden, da der ringsum von Kaltluft umspülte Auszugkasten allenfalls einen sehr geringen Wärmezustrom aus der Umgebung des Kältegerätes erfährt. Nachteilig ist jedoch, dass auch durch frisch eingeladenes, warmes Kühlgut in den Auszugkasten eingetragene Wärme nur sehr langsam abgeführt werden kann. Des Weiteren beanspruchen die rings um den Auszugkasten benötigten Strömungswege Platz, der nicht mehr zur Unterbringung von Kühlgut zur Verfügung steht.
Aufgabe der Erfindung ist, ein umluftgekühltes Kältegerät zu schaffen, das es erlaubt, ungünstige hohe Strömungsgeschwindigkeiten der Kaltluft zu vermeiden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Kühlbereich, an dem eine Luftzufuhr- und eine Luftabfuhröffnung angeordnet sind, durch eine erste Scheidewand unterteilt ist in eine Lagerzone und eine Luftverteilerzone, in welcher die Luftzufuhr- und Luftabfuhröffnungen angeordnet sind, und dass in der Scheidewand eine Vielzahl von Löchern für den Übertritt von Luft von der Luftverteilerzone in die Lagerzone und umgekehrt gebildet ist. Die Scheidewand erlaubt somit eine Kühlung einerseits durch Wärmediffusion durch die Scheidewand hindurch, zusätzlich aber vor allem durch Luftaustausch, wobei eine für eine gewünschte Kühlleistung benötigte Luftaustauschrate bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in der Lagerzone erreicht werden kann, indem sich der Luftaustausch mit der Luftverteilerzone auf eine große Oberfläche der Scheidewand verteilt.
Die Luftverteilerzone ist durch eine dichte zweite Scheidewand in einen stromaufwärtigen Abschnitt, in den die Luftzufuhröffnung mündet und aus dem Luft in die Lagerzone übertritt, und einen stromabwärtigen Abschnitt unterteilt, in den die Luftabfuhröffnung mündet und in den Luft aus der Lagerzone übertritt. Die zweite Scheidewand garantiert, dass die gesamte Kühlluft auf dem Weg von der Luftzufuhr- zur Luftabfuhröffnung die Lagerzone durchquert und dort Wärme aufnimmt.
Um niedrige, örtlich gleichmäßig verteilte Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in der Lagerzone zu erhalten, sollte die Scheidewand möglichst großflächig sein, vorzugsweise füllt sie eine Seite der Lagerzone aus.
Bei dieser Seite handelt es sich um eine Decke der Lagerzone, da dort die Gefahr am geringsten ist, dass Kühlgut den Zu- oder Abfluss der Luft blockiert. Besonders zweckmäßig ist dies, wenn die Lagerzone einen oben offenen Auszugkasten enthält, da durch die an der Decke der Lagerzone angebrachte Scheidewand Kaltluft ungehindert in den Kasten hineinfließen und aus diesem wieder abgezogen werden kann. Von Luftzufuhr- und Luftabfuhröffnung ist vorzugsweise eine an einen in der Rückwand des Kältegerätes geführten Kanal angeschlossen, und die andere ist einer Endöffnung eines in der Tür des Kältegerätes geführten Kanals zugewandt.
Vorzugsweise ist es ein Luftzufuhrkanal, der in der Rückwand verläuft, während ein Abfuhrkanal durch die Tür verläuft, insbesondere bei einem Kältegerät mit mehreren Kühlfächern.
Um bei einem Kältegerät mit mehreren Kühlfächern einen Luftaustausch zwischen den Fächern, der eine unabhängige Temperatursteuerung beider Fächer erschwert, zu unterbinden, kann vorgesehen werden, dass eine Zwischenwand, die die Kühlfächer voneinander trennt, die Tür in ihrer geschlossenen Stellung über eine Dichtung berührt. Um eine gleichmäßige Verteilung des Luftzustromes über die Fläche der ersten Scheidewand zu erreichen, kann an dieser ein Blatt eines luftdurchlässigen Fasermaterials angebracht sein, das die zuströmende Luft leicht aufstaut.
Gemäß der Erfindung ist die erste Scheidewand demontierbar, so dass ein Benutzer sie im Bedarfsfalle entfernen kann, um auch die Luftverteilerzone zur Unterbringung von Kühlgut nutzen zu können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Kältegerätes, an dem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist;
Fig. 2: einen Schnitt durch das Kältegerät der Fig. 1 entlang der Linie II aus Fig. 1;
Fig. 3: eine Ansicht einer ersten Ausgestaltung von erster und zweiter Scheidewand;
Fig. 4: eine Ansicht einer zweiten Ausgestaltung der Scheidewände;
Fig. 5: eine Ansicht einer dritten Ausgestaltung der Scheidewände; und
Fig.: 6 einen horizontalen Teilschnitt durch die Tür des Kältegerätes.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kältegerätes, an dem die vorliegende Erfindung erläutert werden soll. Das Gerät hat einen Korpus 1 und eine Tür 2. Das Innere des Korpus 1 ist unterteilt in einen Verdampferbereich 3 oben unter der Decke des Korpus 1, einen zweiten Kühlbereich 4 und, von diesem durch eine isolierende Zwischenwand 5 getrennt, einen ersten Kühlbereich 6. Im ersten Kühlbereich 6 ist ein Auszugkasten 7 untergebracht. Der zweite Kühlbereich 4 ist normalerweise durch mehrere Kühlgutträger in übereinanderliegende Fächer unterteilt, die allerdings in der Figur weggelassen sind, um möglichst großflächig die Rückwand 8 des Korpus 1 zeigen zu können.
An der Vorderseite einer den Verdampferbereich 3 vom zweiten Kühlbereich 4 trennenden Zwischenwand 9 (siehe Fig. 2) ist eine Lufteinlassöffnung 10 gebildet, durch die Luft aus dem ersten Kühlbereich 4 in den Verdampferbereich 3 eintreten kann. Leitungen, durch die Luft aus dem ersten Kühlbereich 6 zum Verdampferbereich 3 strömen kann, können - in der Figur nicht sichtbar - in Seitenwänden des Korpus 1 verlaufen; eine andere, in der Figur dargestellte Möglichkeit ist eine Luftleitung 11 im Inneren der Tür 2, die in Höhe des zweiten Kühlbereiches 6 beginnt und gegenüber der Lufteinlassöffnung 10 endet, und deren Verlauf in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Benachbart zur Rückwand 8 ist an der Zwischenwand 9 eine Verteilerhaube 12 befestigt, an der eine Vielzahl von Luftlöchern 13 gebildet ist, durch die hindurch aus dem Verdampferbereich 3 herrührende Kaltluft sich im Oberteil des ersten Kühlbereiches 4 in diverse Richtungen verteilt. Unterhalb der Verteilerhaube 12 befinden sich an der Rückwand 8 mehrere Paare von Öffnungen 14, aus denen ebenfalls Kaltluft ausströmen kann. Die Höhe dieser Paare von Öffnungen 14 ist so gewählt, dass, wenn Kühlgutträger in den ersten Kühlbereich 4 montiert sind, jedes Paar von Öffnungen 14 ein Fach versorgt.
Fig. 2 zeigt das Kältegerät der Fig. 1 in einem Schnitt entlang einer sich vertikal und in Tiefenrichtung des Korpus 1 erstreckenden Mittelebene, die in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie II dargestellt ist. Im Inneren des Verdampferbereiches 3 sind in dem Schnitt Kühlschlangen eines Verdampfers 15 zu sehen, die von durch die Lufteinlassöffnung 10 eindringender Luft angeströmt werden. Die Zwischenwand 9 ist zur Rückwand 8 des Korpus 1 hin abschüssig zu einer Rinne 16, in der sich vom Verdampfer 15 abtropfendes Kondenswasser sammelt. Über eine nicht dargestellte Rohrleitung erreicht das Kondenswasser einen im Sockelbereich 17 (siehe Fig. 1) des Korpus 1 untergebrachten Verdunster.
Hinter der Rinne 16, benachbart zur Rückwand 8, ist ein Gebläse untergebracht, das einen Motor 18, ein von diesem angetriebenes Schaufelrad 19 und ein Gehäuse 20 umfasst. An der Vorderseite des Gehäuses 20, in axiale Richtung des Schaufelrades 19, ist eine Ansaugöffnung gebildet. Die obere Hälfte des Gehäuses 20 verläuft in Umfangsrichtung eng um das Schaufelrad 19; nach unten ist das Gehäuse 20 offen, so dass durch eine Drehung des Schaufelrades 19 radial nach außen beschleunigte Luft nach unten in eine Kammer 21 abfließt.
In dieser Kammer 21 ist eine schwenkbare Klappe 22 untergebracht. In der in der Figur gezeigten Stelle versperrt die Klappe 22 eine Kaltluftversorgungsöffnung 23, die vertikal nach unten zum ersten Kühlbereich 4 führt. Die Luft wird so zur Rückwand 8 hin und in einen Kaltluftversorgungsweg 24 hinein abgedrängt, der im Inneren der Rückwand 8, vom zweiten Kühlbereich 4 durch eine dünne Isolationsschicht 25 getrennt, zum ersten Kühlbereich 6 führt. Wenn die an eine Zwischenwand 26 zwischen der Kaltluftversorgungsöffnung 23 und der Kaltluftversorgungsleitung 24 angelenkte Klappe 22 in eine in der Figur als punktierter Umriss dargestellte vertikale Stellung gebracht wird, versperrt sie den Kaltluftversorgungsweg 24, und der Kaltluftstrom erreicht durch die Kaltluftversorgungsöffnung 23 die Verteilerhaube 12. In der Figur ist eines der Luftlöcher 13 zu sehen, durch die Luft aus der Verteilerhaube 12 in den zweiten Kühlbereich 4 ausströmt.
Der Kaltluftversorgungsweg 24 führt zu einer Kaltluftzufuhröffnung 37 des ersten Kühlbereichs 6 und erreicht dort eine erste Verteilerkammer 27, die sich quer zur Schnittebene der Fig. 2 über die gesamte Breite des ersten Kühlbereiches 6 und über etwa die Hälfte von dessen Tiefe bis zu einer vertikalen Scheidewand 28 erstreckt. Die vertikale Scheidewand 28 ist einteilig mit einer horizontalen Scheidewand 29 aus Kunststoff geformt. Die horizontale Scheidewand 29 bildet den Boden der ersten Verteilerkammer 27 und trennt diese von einer darunterliegenden Lagerzone des zweiten Kühlbereichs. Sie ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 30 (siehe Fig. 3) versehen, über die der Verteilerkammer 27 über den Versorgungsweg 24 zugeführte Kaltluft großflächig verteilt in die Lagerzone und den darin untergebrachten, nach oben offenen Auszugkasten 7 eintritt.
Eine zweite Verteilerkammer 31 befindet sich spiegelbildlich zu der ersten Verteilerkammer 27 zwischen der vertikalen Scheidewand 28 und der Tür 2. Die an der Zwischenwand 5 zwischen den Kühlbereichen 4 und 6 anliegende verbreiterte Oberkante der Scheidewand 28 trennt die Verteilerkammern 27, 31 voneinander und verhindert oder begrenzt einen direkten Übertritt von Kaltluft von der Kammer 27 in die Kammer 31. Um eine wirksame Luftsperre zwischen den Kammern 27, 31 zu schaffen, kann die Oberkante der Scheidewand 28 mit einem in der Figur nicht gezeigten Dichtungsstreifen versehen sein, der zwischen ihr und der Zwischenwand 5 zusammengedrückt ist und einen dichten Kontakt herstellt. Es kann aber auch ein schmaler Spalt zwischen der Oberkante der Scheidewand 28 und der Zwischenwand 5 hingenommen werden, sofern der Luftstrom durch diesen Spalt klein bleibt gegenüber dem, der von der ersten Verteilerkammer 27 in den Auszugkasten 7 fließt.
Aus dem Auszugkasten 7 fließt die Luft durch Öffnungen 32, die in der horizontalen Scheidewand 28 zwischen der Lagerzone und der zweiten Verteilerkammer 31 gebildet sind, in letztere ab.
Einer Luftabfuhröffnung 33 an der der Tür zugewandten Seite der zweiten Verteilerkammer 31 liegt eine Einlassöffnung der durch die Tür 2 zurück zum Verdampferbereich 3 verlaufenden Luftleitung 11 gegenüber. Ein an der Vorderkante der Zwischenwand 5 befestigter und zwischen dieser und der Tür 2 komprimierter Dichtstreifen 34 verhindert einen Übertritt von Luft aus der Verteilerkammer 31 in den ersten Kühlbereich 4 und stellt dadurch sicher, dass die zwei Kühlbereiche 4, 6 getrennt und ohne einander zu beeinflussen mit Kaltluft beaufschlagt werden können.
Das die Scheidewände 28, 29 bildende Bauteil ist in dem zweiten Kühlbereich 6 entnehmbar montiert; im hier betrachteten Fall liegen seine seitlichen Ränder auf Stegen 35 auf, die aus den Seitenwänden des zweiten Kühlbereiches 6 jeweils um einige Millimeter vorspringen. Dies gibt dem Benutzer die Möglichkeit, die Scheidewände 28, 29 zu entfernen und den Auszugkasten 7 bis über seine Oberkante hinaus mit Kühlgut zu füllen, wenn dies erforderlich sein sollte.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des die Scheidewände 28, 29 bildenden Bauteils gemäß der Erfindung. Die vertikale Scheidewand 28 unterteilt die horizontale 29 in zwei gleich große Teilflächen, in denen die Öffnungen 30 bzw. 32 in einem regelmäßigen Muster verteilt sind. In der abgewandelten Ausgestaltung der Fig. 4, diese Ausgestaltung ist nicht Teil der Erfindung, sind an der horizontalen Scheidewand 29 zwei geschwungene, in die erste Verteilerkammer 27 hineinragende Rippen 36 gebildet, die dazu dienen, einen Teil des Kaltluftstromes, der durch die als gestrichelter Umriss eingezeichnete Kaltluftzufuhröffnung 37 am unteren Ende des Kaltluftversorgungsweges 24 in die erste Verteilerkammer 27 eintretenden Luftstromes zur Seite abzulenken, um so eine gleichmäßige Verteilung des Luftdurchsatzes auf die Öffnungen 30 oder eventuell sogar einen etwas höheren Durchsatz an den mehr zur Rückwand 8 liegenden Öffnungen 30 zu erzielen.
Um eine ähnliche Wirkung zu erzielen, wäre es einer nicht gezeigten Abwandlung, nicht Teil der Erfindung, zufolge auch möglich, die Dichte oder Querschnittsfläche der Öffnungen 30 über die horizontale Scheidewand 29 hinweg in Tiefenrichtung des Korpus 2 zu variieren, insbesondere die Öffnungen 30 bzw. 32 in der Nähe der Rückwand 8 bzw. der Tür 2 größer als in der Nähe der vertikalen Scheidewand 28 zu machen.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausgestaltung, die nicht Teil der Erfindung ist, sind die Öffnungen 30, 32 so groß gemacht, dass die horizontale Scheidewand 29 gewissermaßen auf ein Gitter reduziert ist. Um hier die aus der Verteilerkammer 31 ausströmende Luft gleichmäßig über die Oberfläche der Scheidewand 29 zu verteilen, ist hier als Mittel zum Erzeugen eines Strömungswiderstandes ein in der Figur nicht dargestelltes rechteckiges Stück Vlies oder Gewebe vorgesehen, das die Öffnungen 30 überdeckt und mit Hilfe von elastischen Klammern 38 an Ort und Stelle gehalten ist. Um auch den Abfluss von Luft in die zweite Verteilerkammer 31 durch die Öffnungen 32 gleichmäßig zu verteilen, kann auch an diesen ein Vlies oder Gewebe befestigt sein.
Fig. 6, nicht Teil der Erfindung, zeigt ausschnittweise einen horizontalen Schnitt durch die Tür 2. Die Tür 2 hat in herkömmlicher Weise eine feste Außenhaut 40, eine feste Innenhaut 41 und eine den dazwischenliegenden Hohlraum ausfüllende Isolationsschicht 42. In diese Isolationsschicht 42 springt ein an der Innenhaut 41 befestigtes, zum Beispiel verklebtes Strangprofil 43 vor. Das Strangprofil 43 hat eine der Außenhaut 40 zugewandte Basis 44, von der, in Breitenrichtung verteilt, vier Stege 45 abstehen. Das Strangprofil 43 begrenzt zusammen mit der Innenhaut 41 drei Kanäle 46, die gemeinsam die Luftleitung 11 bilden. Da diese Luftleitung 11 unmittelbar entlang der Innenhaut 41 verläuft, kann die in ihr zirkulierende Luft, falls sie kälter als der zweite Kühlbereich 4 ist, türnahe Regionen des zweiten Kühlbereichs 4, die herkömmlicherweise schlechter gekühlt sind als Regionen nahe der Rückwand 8, zusätzlich kühlen und so zu einer besonders gleichmäßigen Temperaturverteilung in dem zweiten Kühlbereich 4 beitragen.

Claims

Kältegerät mit einem ersten Kühlbereich (6), dem von einem Ventilator zwangsweise umgewälzte Kaltluft über wenigstens eine Luftzufuhröffnung (37) zugeführt und über eine Luftabführöffnung (33) abtransportiert wird, wobei der erste Kühlbereich (6) durch eine erste Scheidewand (29) unterteilt ist in eine Lagerzone und eine Luftverteilerzone (27, 31), in welche Luftzufuhr - und Luftabfuhröffnung (37, 33) münden, und dass in der ersten Scheidewand (29) eine Vielzahl von Löchern (30, 32) für den Übertritt von Luft von der Luftverteilerzone (27, 31) in die Lagerzone und umgekehrt gebildet ist, wobei die Luftverteilerzone durch eine dichte zweite Scheidewand (28) in einen stromaufwärtigen Bereich (27), in den die Luftzufuhröffnung (37) mündet und aus dem Luft in den Lagerbereich übertritt, und einen stromabwärtigen Bereich (31) unterteilt ist, in den die Luftabfuhröffnung (33) mündet und in den Luft aus dem Lagerbereich übertritt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Scheidewand (28) einstückig an die erste Scheidewand (29) mitangeformt ist und die zweite Scheidewand (28) mit ihrem freien Ende gegen eine Zwischenwand (5) anliegt, die erste Scheidewand (29) lösbar angeordnet ist an der Zwischenwand (5).
Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (5) den ersten Kühlbereich von einem zweiten Kühlbereich (4) wärmeisolierend trennt.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Scheidewand (28) als Umlenkelement der in den ersten Kühlbereich einströmenden Kühlluft zu ersten Scheidewand (29) hin dient.
Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzone einen oben offenen Auszugkasten (7) enthält, dessen offene Seite von der ersten Scheidewand (29) abgedeckt ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von Luftzufuhr- und Luftabfuhröffnung (37, 33) eine an einen in der Rückwand des Kältegeräts geführten Kanal (24) angeschlossen ist und die andere einer Endöffnung eines in der Tür (2) des Kältegeräts geführten Kanals (11) zugewandt ist.
Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Rückwand (8) geführte Kanal (24) an die Luftzufuhröffnung (37) angeschlossen ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen zweiten Kühlbereich (4) enthält, der durch eine isolierende Zwischenwand (5) von dem ersten Kühlbereich (6) getrennt ist, und dass die Zwischenwand (5) die Tür (2) über eine Dichtung (34) berührt.
Kältegerät nach 5 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Tür (2) geführte Kanal (11) an eine Innenhaut (41) der Tür (2) angrenzt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Scheidewand (29) ein Blatt eines luftdurchlässigen Fasermaterials angebracht ist.