Kältegerät mit Lüfteraggregat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät wie etwa einen Kühlschrank mit einem einen Innenraum umschließenden Gehäuse und einem in dem Innenraum montierten Lüfteraggregat. Ein solches Lüfteraggregat kann z.B. dazu dienen, eine Luftströmung über einer Wärmetauscheroberfläche zu intensivieren, um so die Kühlwirkung des Wärmetauschers zu verbessern, oder durch Durchmischen der Luft des Innenraumes die Temperaturverteilung in diesem zu vergleichmäßigen.
Üblicherweise wird ein solches Lüfteraggregat im oberen Bereich des Innenraums so angeordnet, dass eine von ihm erzeugte Luftströmung an einer Rückwand des Innenraums entlang strömt, wobei die Luftströmung einen an der Rückwand des Innenraums angeordneten Verdampfer überstreicht. Dadurch wird der Luftstrom gekühlt, und die nunmehr gekühlte Luft kann je nach Aufteilung des Innenraums in einzelne Kühlfächer gelangen.
Gebräuchliche Lösungen hierfür verwenden ein in einer von Rückwand und Decke des Innenraums gebildeten Ecke montiertes Lüfteraggregat, das als Ventilator einen Radiallüfter aufweist. Die Achse des Ventilators ist senkrecht zur Rückwand angeordnet, so dass eine parallel zur Rückwand verlaufende Luftströmung erzeugt wird. Da jedoch Decke und Rückwand des Innenraums in einer Rundung ineinander übergehen, ist ein Schaufelrad des Ventilators von der Rückwand beabstandet, und ein Spalt zwischen Schaufelrad und Rückwand wird zur Unterbringung eines das Schaufelrad antreibenden Motors genutzt. Dadurch ist es zwar möglich, Luft in unmittelbarer Nähe der Decke in das Lüfteraggregat einzusaugen, jedoch hat die erzeugte Luftströmung einen der Breite des Spalts entsprechenden Abstand von der Rückwand. Wenn an der Rückwand ein Verdampfer angebracht ist, beeinträchtigt ein solcher Abstand die Effizienz des Wärmeaustauschs. Wenn der Innenraum durch Kühlgutträger in mehrere Fächer gegliedert ist, deren Hinterkanten von der Rückwand jeweils durch einen Spalt getrennt sind, um ein Vordringen der vom Lüfteraggregat ausgeblasenen Luft auch in tiefere Fächer zu ermöglichen, so wird die Luftströmung durch die Kühlgutträger um so stärker gedämpft, je weiter von der Rückwand entfernt sie verläuft. Um die Luftströmung so
umzulenken, dass sie unmittelbar an der Rückwand entlang fließt, sind zusätzliche, Platz beanspruchende Einbauten erforderlich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kältegerät anzugeben, in dem mit einem einfach aufgebauten, kompakten Lüfteraggregat eine wirksame Luftumwälzung bzw. ein effizienter Wärmeaustausch am Verdampfer erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Kältegerät mit einem einen Innenraum umschließenden Gehäuse und einem in dem Innenraum montierten Lüfteraggregat mit einem Ventilator der Ventilator ein Axiallüfter ist und an einer Decke des Innenraums von einer Rückwand des Innenraums durch einen Spalt beabstandet angeordnet ist und eingerichtet ist, gegen die Rückwand zu blasen. Durch die Anordnung des Ventilators an der Decke kann die Luft auch aus dem obersten und damit wärmsten Bereich im Innenraum optimal angesogen werden.
Der durch die bei vielen Kältegeräten fertigungsbedingt vorhandene Rundung zwischen Decke und Rückwand notwendige Spalt zur Rückwand kann aufgrund der horizontalen Strömungsrichtung des von dem Axiallüfter erzeugten Luftstroms besonders vorteilhaft genutzt werden, um den vom Ventilator erzeugten, zunächst horizontal ausgerichteten Luftstrom verlustarm nach unten entlang der Rückwand des Innenraums umzulenken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Breite des Spaltes dem Krümmungsradius der Rundung. Somit ist der Abstand des Ventilators von der Rückwand minimiert, und das Lüfteraggregat nimmt nicht unnötig Platz im Innenraum ein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Spalt an zwei Seiten durch Seitenwände begrenzt. Die Seitenwände begrenzen den Luftstrom somit in seiner Breite und lenken ihn in die gewünschte Richtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Rand jeder Seitenwand kontinuierlich an der Decke und der Rückwand an. Dadurch wird verhindert, dass Luft an den Seiten des Lüfteraggregats ungewollt austritt und verwirbelt, und somit wird eine höhere Effizienz des Luftstroms erzielt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Lüfteraggregat ein Gehäuse, welches den Ventilator von einem Nutzbereich des Innenraums trennt. Das Gehäuse verbirgt den Ventilator und bildet darüber hinaus ein Design-Element. Der Ventilator kann somit einheitlich in einer Vielzahl von unterschiedlichen Typen von Kältegeräten eingesetzt werden, und eine Anpassung an den jeweiligen Kältegerätetyp kann ausschließlich über das Gehäuse vorgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Lufteintrittsöffnung des Lüfteraggregats von einer Decke des Innenraums und von dem Gehäuse des Lüfteraggregats begrenzt. Dadurch wird die dem Lüfteraggregat zugeführte Luft unmittelbar unter der Decke des Innenraums und somit an der höchstgelegenen und wärmsten Stelle des Innenraums vom Lüfter angesogen, so dass verhindert wird, dass warme Temperaturbereiche im Innenraum nicht ausreichend von der Luftzirkulation erfasst werden. Außerdem vereinfacht sich die Fertigung des Gehäuses, da in diesem selbst keine Öffnung geformt werden muss.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Luftaustrittsöffnung des Lüfteraggregats von einer Rückwand des Innenraums und von dem Gehäuse des Lüfteraggregats begrenzt. Somit kann der Luftstrom in Zusammenwirkung mit der Form des Spalts direkt an der Rückwand des Innenraums entlang nach unten strömen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Rückwand und einem rückwärtigen Rand eines Kühlgutträgers ein Spalt gebildet. Dadurch kann der entlang der Rückwand geführte Luftstrom hinter mehreren Kühlgutträgern durchströmen und in durch die Kühlgutträger abgeteilte untere Bereiche des Innenraums gelangen, und eine gleichmäßige Temperaturverteilung im gesamten Innenraum bewirken.
Besondere Vorteile bietet das erfindungsgemäße Kältegerät dadurch, dass durch die Führung des Luftstroms entlang der Rückwand des Innenraums eine Betauung eines in der Rückwand angeordneten Verdampfers verhindert werden kann. Durch den kompakten Aufbau des Lüfteraggregats wird zudem das Volumen des Innenraums nicht unnötig verkleinert. Durch einen mit Niederspannung betriebenen Axiallüfter kann außerdem ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden als mit Radiallüftern, wie sie bisher üblicherweise
in Kühlgeräten zum Einsatz kommen, dadurch kann die Energieeffizienz des Kältegeräts verbessert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Haushalts-Kältegerät, in dem ein Lüfteraggregat montiert ist, gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Lüfteraggregats gemäß der Erfindung, gesehen schräg von hinten;
Fig. 3 einen schematischen Teilschnitt durch einen oberen Bereich eines Kältegeräts von Fig. 1 , gesehen von vorne.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät, beispielweise einen Kühlschrank, bei dem ein Lüfteraggregat an einer oberen hinteren Ecke eines Innenraums 16 eingebaut ist. Das Lüfteraggregat umfasst ein Ventilatorgestell 1 , einen Ventilator 2, welcher in dem Gestell 1 montiert ist und eine Verkleidungsschale 12. Die Verkleidungsschale 12 und das Gestell 1 bilden ein Gehäuse für den Ventilator 2. Der Ventilator 2 ist vorzugsweise als Axiallüfter ausgebildet, welcher seinen Luftstrom auf eine Rückwand 18 des Innenraums 16 richtet. Das Ventilatorgestell 1 ist in beliebiger geeigneter Weise, zum Beispiel durch Verrasten in in eine feste Innenhaut eines Gehäuses 19 des Kältegeräts geschnittenen Öffnungen, in der gezeigten Stellung befestigt. Die Verkleidungsschale 12, welche das Ventilatorgestell 1 eng umschließt, ist auf das Ventilatorgestell 1 aufgesteckt.
In einer Rückwand 18 des Innenraums 16 befindet sich ein Verdampfer 14. Ein Verdichter 15 ist in an sich bekannter Weise in einer rückwärtigen Nische des Kältegerätegehäuses untergebracht. Im Innenraum 16 sind ein oder mehrere Kühlgutträger 13 angebracht, welche vorzugsweise als Platten ausgebildet sind. Diese sind in bekannter Weise im Innenraum 16 befestigt. Ein rückwärtiger Rand an den Kühlgutträgern 13 bildet mit der
Rückwand 18 des Innenraums 16 einen Spalt 21. Durch die Kühlgutträger 13 ist der Innenraum 16 in mehrere Bereiche unterteilt.
Die Rückwand 18 und eine daran grenzende Decke 17 des Innenraums 16 gehen über eine Rundung 9 kontinuierlich ineinander über.
Der Ventilator 2 ist beabstandet von der Rückwand 18 angeordnet und bildet mit ihr einen Spalt 20. Der Abstand des Ventilators 2 von der Rückwand 18 und somit die Breite des Spalts 20 entspricht dem Krümmungsradius der Rundung 9.
An einer Rückseite des Ventilatorgestells 1 ist eine Seitenwand 3 angeformt. Ein rückwärtiger Rand der Seitenwand 3 liegt kontinuierlich von innen an der Decke 17 und der Rückwand 18 im Bereich der Rundung 9 an.
Unmittelbar an einer Decke 17 des Innenraums 16 befindet sich eine Lufteintrittsöffnung 10 des Lüfteraggregats.
Eine Luftaustrittsöffnung 1 1 des Lüfteraggregats ist unmittelbar an einer Rückwand 18 des Innenraums 16 angeordnet. Die Luftaustrittsöffnung 11 ist von hinten durch die Rückwand 18 begrenzt und von vorne durch einen hinteren Rand der Verkleidungsschale 12.
In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Lüfteraggregats dargestellt, gesehen von seiner Rückseite her. Der Ventilator 2 hat ein quaderförmiges Gehäuse mit einem in einem Durchgang des Gehäuses montierten Flügelrad. Ein Antriebsmotor ist in einer hohlen Nabe des Flügelrades untergebracht. Der Ventilator 2 ist in einem Aufnahmefach des Ventilatorgestells 1 montiert. Das Aufnahmefach ist an drei Seiten durch Seitenwände 4, 4' und einen Boden (nicht sichtbar) begrenzt.
Zu seiner Vorderseite bzw. Ansaugseite hin ist der Ventilator 2 durch einen die Seitenwände 4, 4' verbindenden oberen Steg 6 gehalten. An diesem Steg 6 ist eine Rastnase 7 angeformt, welche einen oberen Rand des Gehäuses des Ventilators 2 verrastet und den Ventilator 2 in dem Aufnahmefach fixiert.
Zu seiner Rückseite bzw. Ausblasseite hin ist der Ventilator 2 gehalten durch zwei vertikale Kanten, die die Seitenwände des Aufnahmefachs 4, 4' mit zu ihnen parallelen, Seitenwänden 3, 3' verbinden, sowie durch in etwa dreieckige Wandstücke 5, die sich in Höhe der vertikalen Kante zwischen einer der Seitenwände 3, 3' und dem (nicht sichtbaren) Boden des Aufnahmefachs erstrecken.
Der Boden des Aufnahmefachs und die Seitenwände 3, 3' begrenzen die Luftaustrittsöffnung 1 1 des Lüfteraggregats. Durch die Luftaustrittsöffnung 11 erstreckt sich Gitter mit mehreren Stegen 8, welche die unteren Ränder der Seitenwände 3 und 3' verbinden.
Die Seitenwände 3, 3' begrenzen den Spalt 20 zwischen Ventilator 2 und der in Fig. 1 dargestellten Rückwand 18 auf zwei Seiten. Die Seitenwände 3, 3' sind im wesentlichen rechteckig geformt, wobei ihre hintere obere Ecke in Anpassung an die Rundung 9 abgerundet ist, so dass Ränder der Seitenwände 3, 3' eng an der Decke 17, der Rückwand 18 und der Rundung 9 anliegen. In der in Fig. 1 gezeigten Ansicht ist nur die vom Betrachter abgewandte Seitenwand 3 sichtbar.
Eine schematische Darstellung der Luftströmung zu und vom Lüfteraggregat ist weiter in Fig. 1 dargestellt.
Luft aus dem Innenraum 16 wird vom Lüfteraggregat durch die Lufteintrittsöffnung 10 angesogen und strömt durch den Ventilator 2. Ein vom Ventilator 2 erzeugter Luftstrom ist im wesentlichen direkt auf die Rundung 9 zwischen Decke 17 und Rückwand 18 gerichtet. Der Luftstrom wird von dem durch die Seitenwände 3, 3' des Gestells 1 , der Decke 17 und der Rückwand 18 des Innenraums 16 im Bereich der Rundung 9 geformten Spalt 20 umgelenkt und nach unten gerichtet. Aufgrund der Begrenzung des Spalts 20 durch die Seitenwände 3, 3' und die Rückwand 18 kann verhindert werden, dass der Luftstrom innerhalb des Lüfteraggregats kurzgeschlossen wird.
Der nach unten gerichtete Luftstrom tritt direkt an der Rückwand 18 durch die Luftaustrittsöffnung 1 1 wieder in den Innenraum 16 aus, so dass der Luftstrom am Verdampfer 14 entlang fließen kann, von diesem gekühlt wird und ggf. die Verdunstung von darauf niedergeschlagenem Kondenswasser fördert. Weiter kann der Luftstrom hinter
den von der Rückwand 18 beabstandeten Kühlgutträgern 13 vorbei nach unten fließen, so dass die nunmehr abgekühlte Luft gleichmäßig in alle durch die Kühlgutträger 13 voneinander abgegrenzten Bereiche des Innenraums 16 verteilt werden kann.
In Fig. 3 ist ein schematischer Teilschnitt durch einen oberen Bereich des Kältegeräts von Fig. 1 dargestellt, gesehen von vorne. Das Lüfteraggregat ist im Innenraum 16 montiert, wobei die Verkleidungsschale 12 auf das Gestell 1 aufgesteckt ist.
Die Lufteintrittsöffnung 10 ist von oben durch die Decke 17 begrenzt, und von unten durch einen oberen Rand der Verkleidungsschale 12. Somit liegt die Verkleidungsschale 12 nicht an der Decke 17 an. Dadurch sind die Anforderungen an eine Formgenauigkeit der Verkleidungsschale 12 und/oder die Genauigkeit ihrer Montage an dem Ventilatorgestell 1 niedriger als sie bei einer formschlüssigen Anordnung wären, so dass sich die Fertigung der Verkleidungsschale 12 vereinfacht. Während das Ventilatorgestell, dessen Gestalt insbesondere an den Rändern der Wände 3, 3' genau an die Form der Rundung 9 angepasst sein muss, für eine Vielzahl von Kältegerätetypen einheitlich gefertigt werden kann, kann die Verkleidungsschale aufgrund der relativ niedrigen Anforderungen an ihre Fertigungstoleranzen 12 preiswert in diversen Erscheinungsbildern gefertigt werden.