EP2198224A2 - No-frost-kältegerät - Google Patents

No-frost-kältegerät

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Publication number
EP2198224A2
EP2198224A2 EP08804556A EP08804556A EP2198224A2 EP 2198224 A2 EP2198224 A2 EP 2198224A2 EP 08804556 A EP08804556 A EP 08804556A EP 08804556 A EP08804556 A EP 08804556A EP 2198224 A2 EP2198224 A2 EP 2198224A2
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EP
European Patent Office
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storage chamber
inlet opening
refrigerating appliance
appliance according
grid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08804556A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen HÄRLEN
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators
    • F25D17/065—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators with compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2317/067—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by air ducts
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    • F25D2317/067—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by air ducts
    • F25D2317/0672—Outlet ducts

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator having a storage chamber, an evaporator chamber separate from the storage chamber and a fan for driving air circulation between the evaporator chamber and the storage chamber.
  • Refrigerators of this type are known as no-frost refrigerators.
  • Refrigerated goods which is placed directly in front of an inlet opening of the evaporator chamber coming cold air into the storage chamber is cooled very efficiently and can shield other refrigerated goods from the cold air jet, so that there is a risk of insufficient cooling for the latter. If a temperature sensor is also shielded in the storage chamber, the temperature can be incorrectly regulated; The directly cooled refrigerated goods are overcooled and possibly damaged.
  • Object of the present invention is to provide a refrigerator with a storage chamber, an evaporator chamber and a blower for driving air circulation from the evaporator chamber to the storage chamber, in which a uniform distribution of cold air over the cross section of an inlet opening in a simple manner and with little optimization effort can be achieved.
  • the object is achieved by a grid crossing an elongated inlet opening of the storage chamber.
  • the effect of the grid is twofold. On the one hand occurs on the grid a slight pressure drop, which causes a uniform distribution of the air pressure in front of the grid and thus a uniform distribution of the air flow over the entire surface of the grid.
  • a plurality of gratings may be fluidly arranged in series at the inlet opening.
  • the openings of the grids are preferably offset relative to one another with respect to a surface normal of the grids.
  • the surface of the grid is preferably 30 to 60% open.
  • the distributor passage whose downstream end is the inlet opening of the storage chamber, and whose largest cross-sectional dimension at its upstream end is at most half as large as the largest dimension of the inlet opening, itself need not be longer than the largest dimension of the inlet opening itself compact design of the refrigeration device housing is a good distribution of cold air achievable.
  • the length of the distributor passage can be shortened even to two-thirds of the largest dimension of the entrance opening or less. Even though the largest cross-sectional dimension at the upstream end of the distributor passage is only one third of the largest dimension of the inlet opening, a uniform distribution is still possible.
  • the refrigerator is easy to install when the storage chamber and the distribution passage are bounded by a same inner container and separated from each other by an intermediate wall mounted in the inner container.
  • Fig. 1 is a partial front view of a body of a refrigerator according to the present invention
  • FIG. 3 shows a section along the plane III-III of FIG. 2; FIG. and
  • Fig. 4 is a perspective view of a portion of an intermediate wall between the storage chamber and distribution passage of the refrigerator.
  • Fig. 1 shows a partial front view of the body of a refrigerator according to the invention.
  • the body 1 has only partially shown upper and lower storage chamber 2 and 3, which are separated from each other by a horizontal insulating wall 4.
  • the storage chambers 2, 3 are formed in a conventional manner by deep drawing a plastic board to an inner container with a single recess and inserting the wall 4 in the recess.
  • Below the wall 4 is an evaporator chamber 5. It is divided by a housing 7 with front suction port 6 of the lower storage chamber 3.
  • a fan 8 Behind an opening in a rear wall of the evaporator chamber 5 is a fan 8, which sucks air from the evaporator chamber 5.
  • a recess 12 is formed in a rear wall insulating layer 11 of the body 1, which receives a paddle wheel of the fan 8 and together with the rear wall of the evaporator chamber 5 forms a drain channel for the air sucked by the fan 8.
  • a branch 13 of the drainage channel goes into a behind the rear wall of the upper storage chamber 2 extending and finally opening into this passage 9; another branch 14 opens into a distributor passage 10, which extends over the entire width of the lower storage chamber 3.
  • the distribution passage 10 is a cavity of small depth, which is separated from the lower storage chamber 3 by a plastic injection-molded partition wall 15.
  • FIG. Fig. 4 shows a perspective view of a part of the intermediate wall 15.
  • the intermediate wall 15 comprises a wall plate 18 of about 50 cm wide, corresponding to the width of the storage chamber 3, and a height of about 20 to 30 cm, two at the vertical edges the wall plate 18 integrally formed webs 19, only one of which is shown in Fig. 4, spacers 20 with aerodynamic cross section, which serve for anchoring, for example by means of screws, the intermediate wall 15 on the inner container, and, along the lower edge of the wall plate 18, a plurality of short ribs 21, which are each divided by slots 22 into several sections.
  • the strip-like gratings 17 are respectively inserted in the slots 22.
  • the grids may be inherently rigid elements of metal or plastic, or, as in the case shown in the figure, may be flexible bands of plastic or fabric, for example wrapped around keder 23 at their ends, for slipping out from the slots 22 to prevent.
  • openings each make up about 60% of the surface of the grid 17. The air flows through these openings parallel to the surface normal of the grids 17. The openings of the grids are offset from each other, so that an air jet formed at an opening of the upstream grille 17 strikes a closed surface of the downstream grating 17 and is refracted thereat.
  • the ribs 21 each have two slots, so that two grids 17 can be mounted.
  • the number of slots 22 may also be larger or smaller, wherein not every slot must be occupied by a grid.
  • gratings 17 In order not to unnecessarily increase the flow resistance of the distributor passage, in practice only as many gratings 17 will be mounted as necessary in order to obtain a slow, evenly distributed over the entire width of the storage chamber 3 air flow at the outlet of the distribution passage 10.
  • the gap 16 extends horizontally, and the air exiting through it is deflected on a horizontal bottom surface 24 of the storage chamber 3.
  • the air could also enter the storage chamber via a vertical opening in the wall plate 18.
  • the arrangement of Fig. 2 is preferred because it protects the grids 17 from damage and the deflection of the air jets formed at the openings of the lowermost grille 17 helps to break them and a slow, homogeneous flow on a large cross-sectional area in the storage chamber 3 to get.

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Abstract

Bei einem Kältegerät mit wenigstens einer Lagerkammer, einer Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer zur Lagerkammer kreuzt ein Gitter (17) eine langgestreckte Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer.

Description

No-Frost-Kältegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Lagerkammer, einer von der Lagerkammer getrennten Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation zwischen der Verdampferkammer und der Lagerkammer. Kältegeräte dieser Bauart sind unter der Bezeichnung No-Frost-Kältegeräte bekannt.
Ein Problem bei der Konstruktion derartiger Kältegeräte ist die Gefahr ungleichmäßiger Kühlung. Kühlgut, das unmittelbar vor einer Eintrittsöffnung der von der Verdampferkammer kommenden Kaltluft in die Lagerkammer platziert ist, wird sehr effizient gekühlt und kann anderes Kühlgut vor dem Kaltluftstrahl abschirmen, so dass für letzteres die Gefahr einer unzureichenden Kühlung besteht. Falls auch ein Temperaturfühler in der Lagerkammer abgeschirmt wird, kann es zu einer Fehlregelung der Temperatur kommen; das direkt angeblasene Kühlgut wird unterkühlt und eventuell geschädigt.
Um derartige Gefahren zu vermeiden, ist man im Allgemeinen bemüht, Kaltluft räumlich gut verteilt und mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit in die Lagerkammer einzuspeisen, indem mehrere weit auseinander liegende Eintrittsöffnungen oder eine in wenigstens einer Richtung weit ausgedehnte Eintrittsöffnung für die Kaltluft vorgesehen wird. Um die im Bereich des Gebläses stark gebündelte Luftströmung gleichmäßig auf den vorhandenen Öffnungsquerschnitt zu verteilen, ist es bekannt, zwischen dem Gebläse und der Eintrittsöffnung (oder den Eintrittsöffnungen) der Luft in die Lagerkammer einen Verteilerdurchgang mit auseinander laufenden Luftführungsrippen vorzusehen.
Die Luftführungsrippen sind allerdings nur wirksam, wenn sie nicht zu stark divergieren; bei stark auseinander laufenden und dementsprechend stark gekrümmten Führungsrippen besteht die Gefahr eines Abreißens der Strömung, so dass eine gleichmäßige Verteilung der Luft nicht erreicht werden kann. Doch auch wenn es mit Hilfe der Führungsrippen möglich ist, eine befriedigende Verteilung der Kaltluft über den gesamten Eintrittsöffnungsquerschnitt zu erreichen, ist das Finden einer geeigneten Form für die Führungsrippen eine langwierige und aufwändige Optimierungsaufgabe. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit einer Lagerkammer, einer Verdampferkammer und einem Gebläse zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer zur Lagerkammer anzugeben, bei dem eine gleichmäßige Verteilung der Kaltluft über den Querschnitt einer Eintrittsöffnung auf einfache Weise und mit geringem Optimierungsaufwand erreichbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Gitter eine lang gestreckte Eintrittsöffnung der Lagerkammer kreuzt. Die Wirkung des Gitters ist zweifach. Einerseits tritt an dem Gitter ein leichter Druckabfall auf, der eine Gleichverteilung des Luftdrucks vor dem Gitter und damit eine gleichmäßige Verteilung des Luftstroms über die gesamte Fläche des Gitters bewirkt. Zum anderen bilden sich unmittelbar stromabwärts vom Gitter hinter dessen Öffnungen viele Einzelstrahlen, die jeweils durch von den geschlossenen Flächen des Gitters abgeschirmte Bereiche voneinander getrennt sind. Indem die vielen Strahlen von jeweils kleinem Querschnitt Luft aus den abgeschirmten Bereichen mitziehen, verlangsamen sie sich, und es wird eine langsame Strömung auf einer wesentlich größeren Querschnittsfläche erhalten, als der offenen Fläche des Gitters entspricht.
Um diesen Mitnahmeeffekt zu intensivieren, können an der Eintrittsöffnung mehrere Gitter strömungstechnisch in Reihe angeordnet sein. Dabei sind vorzugsweise die Öffnungen der Gitter in Bezug auf eine Oberflächennormale der Gitter gegeneinander versetzt.
Um einerseits den Druckabfall am Gitter nicht zu groß werden zu lassen, andererseits aber auch genügend abgeschirmte Bereiche zwischen den einzelnen Strahlen zur Verfügung zu haben, ist die Fläche des Gitters vorzugsweise zu 30 bis 60% offen.
Aufgrund der Verwendung des Gitters ist es möglich, auf kurzer Strecke den Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilator und der Eintrittsöffnung sehr stark zu verbreitern. So muss der Verteilerdurchgang, dessen stromabwärtiges Ende die Eintrittsöffnung der Lagerkammer ist, und dessen größte Querschnittsabmessung an seinem stromaufwärtigen Ende höchstens halb so groß wie die größte Abmessung der Eintrittsöffnung ist, selbst nicht länger sein als die größte Abmessung der Eintrittsöffnung selbst. D.h. auch bei sehr kompakter Bauform des Kältegerätegehäuses ist eine gute Verteilung der Kaltluft erreichbar. Die Länge des Verteilerdurchgangs kann sogar auf zwei Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung oder weniger verkürzt werden. Auch wenn die größte Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende des Verteilerdurchgangs nur ein Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung beträgt, ist noch eine gleichmäßige Verteilung realisierbar.
Das Kältegerät ist einfach montierbar, wenn die Lagerkammer und der Verteilerdurchgang von einem gleichen Innenbehälter begrenzt und voneinander durch eine in dem Innenbehälter montierte Zwischenwand getrennt sind.
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 partielle Vorderansicht eines Korpus eines Kältegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch das Kältegerät in Tiefenrichtung seines
Gehäuses;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Ebene Ill-Ill aus Fig. 2; und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Zwischenwand zwischen Lagerkammer und Verteilerdurchgang des Kältegeräts.
Fig. 1 zeigt eine partielle Vorderansicht des Korpus eines erfindungsgemäßen Kältegeräts. Der Korpus 1 hat eine nur teilweise dargestellte obere und eine untere Lagerkammer 2 bzw. 3, die voneinander durch eine horizontale isolierende Wand 4 getrennt sind. Die Lagerkammern 2, 3 sind in an sich bekannter Weise durch Tiefziehen einer Kunststoffplatine zu einem Innenbehälter mit einer einzigen Vertiefung und Einfügen der Wand 4 in die Vertiefung gebildet. Unterhalb der Wand 4 befindet sich eine Verdampferkammer 5. Sie ist durch ein Gehäuse 7 mit vorderseitiger Ansaugöffnung 6 von der unteren Lagerkammer 3 abgeteilt.
Hinter einer Öffnung in einer Rückwand der Verdampferkammer 5 befindet sich ein Gebläse 8, das Luft aus der Verdampferkammer 5 ansaugt. Wie in Fig. 3 zu erkennen, ist in einer Rückwand-Isolierschicht 11 des Korpus 1 eine Aussparung 12 gebildet, die ein Schaufelrad des Gebläses 8 aufnimmt und gemeinsam mit der Rückwand der Verdampferkammer 5 einen Abflusskanal für die von dem Gebläse 8 angesaugte Luft bildet. Ein Zweig 13 des Abflusskanals geht über in einen hinter der Rückwand der oberen Lagerkammer 2 verlaufenden und schließlich in diese mündenden Durchgang 9; ein anderer Zweig 14 mündet in einen Verteilerdurchgang 10, der sich über die gesamte Breite der unteren Lagerkammer 3 erstreckt. Der Verteilerdurchgang 10 ist ein Hohlraum von geringer Tiefe, der von der unteren Lagerkammer 3 durch eine aus Kunststoff spritzgeformte Zwischenwand 15 getrennt ist. Die Kaltluft tritt in den Verteilerdurchgang 10 an dessen oberem Rand auf einer Querschnittsfläche von 5 bis 10 cm Breite und wenigen cm Tiefe ein; ein Spalt 16 zwischen dem unteren Rand der Zwischenwand 15 und der die Rückseite des Verteilerdurchgangs 10 bildenden Rückwand des Innenbehälters erstreckt sich über die gesamte Breite der Lagerkammer 3 von typischerweise ca. 50 cm und hat eine Tiefe in der Größenordnung von 1 cm.
Über die gesamte Querschnittsfläche des Spalts 16 erstrecken sich zwei Gitter 17, die in der perspektivischen Ansicht der Fig. 4 genauer dargestellt sind. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Zwischenwand 15. Die Zwischenwand 15 umfasst eine Wandplatte 18 von ca. 50 cm Breite, entsprechend der Breite der Lagerkammer 3, und einer Höhe von ca. 20 bis 30 cm, zwei an die vertikalen Ränder der Wandplatte 18 angeformte Stege 19, von denen nur einer in der Fig. 4 gezeigt ist, Abstandshalter 20 mit aerodynamischem Querschnitt, die zur Verankerung, z.B. mit Hilfe von Schrauben, der Zwischenwand 15 am Innenbehälter dienen, sowie, entlang des unteren Randes der Wandplatte 18 verteilt, eine Mehrzahl von kurzen Rippen 21 , die jeweils durch Schlitze 22 in mehrere Abschnitte gegliedert sind. Die streifenförmigen Gitter 17 sind jeweils in die Schlitze 22 eingefügt. Die Gitter können in sich steife Elemente aus Metall oder Kunststoff sein, oder es kann sich, wie im in der Figur gezeigten Fall, um flexible Bänder aus Kunststoff oder Gewebe handeln, die zum Beispiel an ihren Enden um Keder 23 geschlungen sind, um ein Herausgleiten aus den Schlitzen 22 zu verhindern. In der Figur nicht dargestellte Öffnungen machen jeweils ca. 60% der Fläche der Gitter 17 aus. Die Luft strömt durch diese Öffnungen parallel zur Oberflächennormale der Gitter 17. Die Öffnungen der Gitter sind gegeneinander versetzt, so dass ein an einer Öffnung des stromaufwärts liegenden Gitters 17 gebildeter Luftstrahl jeweils auf eine geschlossene Fläche des stromabwärtigen Gitters 17 trifft und an dieser gebrochen wird.
In der Darstellung der Fig. 4 weisen die Rippen 21 jeweils zwei Schlitze auf, so dass zwei Gitter 17 montiert werden können. Selbstverständlich kann die Zahl der Schlitze 22 auch größer oder kleiner sein, wobei nicht jeder Schlitz mit einem Gitter besetzt sein muss. Um den Strömungswiderstand des Verteilerdurchgangs nicht unnötig zu erhöhen, wird man in der Praxis jeweils nur so viele Gitter 17 montieren, wie erforderlich, um eine langsame, gleichmäßig über die gesamte Breite der Lagerkammer 3 verteilte Luftströmung am Ausgang des Verteilerdurchgangs 10 zu erhalten.
Wie in dem Schnitt der Fig. 2 zu sehen, verläuft der Spalt 16 horizontal, und die durch ihn austretende Luft wird an einer horizontalen Bodenfläche 24 der Lagerkammer 3 umgelenkt. Selbstverständlich könnte die Luft auch über eine vertikale Öffnung in der Wandplatte 18 in die Lagerkammer eintreten. Die Anordnung der Fig. 2 ist allerdings bevorzugt, da sie die Gitter 17 vor Beschädigung schützt und die Umlenkung der an den Öffnungen des untersten Gitter 17 geformten Luftstrahlen dazu beiträgt, diese zu brechen und eine langsame, homogene Strömung auf einer großen Ouerschnittsfläche in der Lagerkammer 3 zu erhalten.

Claims

Patentansprüche
1. Kältegerät mit wenigstens einer Lagerkammer (3), einer Verdampferkammer (5) und einem Gebläse (8) zum Antreiben von Luftzirkulation von der Verdampferkammer (5) zur Lagerkammer (3), gekennzeichnet durch ein Gitter
(17), das eine langgestreckte Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) kreuzt.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gitter (17) strömungstechnisch in Reihe an der Eintrittsöffnung (16) angeordnet sind.
3. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen der Gitter (17) in Bezug auf eine Oberflächennormale der Gitter (17) gegeneinander versetzt sind.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Gitters (17) zu 30-60% offen ist.
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) sich über die gesamte Breite der Lagerkammer (3) erstreckt.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) der Lagerkammer (3) das stromabwärtige Ende eines Verteilerdurchgangs (10) ist, dessen Länge kleiner als die größte Abmessung der Eintrittsöffnung (16) ist, und dass die größte Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende (14) des Verteilerdurchgangs (10) höchstens halb so groß wie die größte Abmessung der Eintrittsöffnung (16) ist.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verteilerdurchgangs (10) kleiner als zwei Drittel der größten Abmessung der
Eintrittsöffnung (16) ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die größte
Querschnittsabmessung am stromaufwärtigen Ende (14) des Verteilerdurchgangs (10) höchstens ein Drittel der größten Abmessung der Eintrittsöffnung (16) beträgt.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkammer (3) und der Verteilerdurchgang (10) von einem gleichen Innenbehälter begrenzt und voneinander durch eine in dem Innenbehälter montierte Zwischenwand (18) getrennt sind.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (16) horizontal orientiert ist.
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