EP2218995A2 - Kältegerät mit Flaschenkühlfunktion - Google Patents

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EP2218995A2
EP2218995A2 EP10151795A EP10151795A EP2218995A2 EP 2218995 A2 EP2218995 A2 EP 2218995A2 EP 10151795 A EP10151795 A EP 10151795A EP 10151795 A EP10151795 A EP 10151795A EP 2218995 A2 EP2218995 A2 EP 2218995A2
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EP
European Patent Office
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evaporator
refrigerating appliance
appliance according
bottle
region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10151795A
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English (en)
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Inventor
Peter Nalbach
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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
Publication of EP2218995A2 publication Critical patent/EP2218995A2/de
Publication of EP2218995A3 publication Critical patent/EP2218995A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/006Other cooling or freezing apparatus specially adapted for cooling receptacles, e.g. tanks
    • F25D31/007Bottles or cans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B39/02Evaporators
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    • F25B41/37Capillary tubes
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    • F25D2331/803Bottles
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    • F25D2700/06Sensors detecting the presence of a product

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a household refrigerator, which is suitable for the rapid cooling of beverage bottles.
  • a user In conventional refrigeration appliances, a user has various options to cool beverage bottles. Most household refrigerators have space for drinks bottles in a door rack. If a user places a wine bottle of 0.7 liter and a temperature of 25 ° C in such a door rack, it takes about 4 hours for the bottle and its contents to cool to below 10 ° C. Shorter times of approximately 120 minutes are achievable in a convection refrigeration appliance in which cold air is forcibly circulated by a blower, or by placing the bottle in close proximity to a vaporizer, usually attached to the back of the appliance.
  • a refrigeration device in which a liquid reservoir is in close thermal contact with an evaporator via a flexible film.
  • the liquid serves as a thermal ballast, which, without increasing the duty cycle of the compressor, extends the duration of the individual switch-on phases and thereby improves the efficiency of the refrigerating appliance. Direct contact of the film with stored in the refrigerator refrigerated goods is not provided.
  • the liquid reservoir therefore hinders the heat transfer of refrigerated goods to an evaporator arranged above.
  • Object of the present invention is to provide a refrigerator, can be cooled in the bottle without risk of hypothermia in a short time.
  • the task becomes solved by the film limits a storage space for a bottle in a refrigerator with at least one evaporator and a standing in close thermal contact with the evaporator, limited by a flexible film liquid reservoir.
  • the storage space of the bottle is preferably arranged below the liquid reservoir, so that an upper area of the bottle is cooled. As cooled contents in the bottle sink, newer, warmer contents come into contact with the cooled surface of the bottle, further promoting rapid cooling.
  • the evaporator can dive into the liquid reservoir.
  • the evaporator forms a surface of the reservoir.
  • thermal convection of the liquid contained therein can be used for a faster transmission.
  • a close thermal contact between the evaporator and the liquid reservoir may also be formed by a heat transfer circuit having a heat exchanger in contact with the evaporator and a heat exchanger in contact with the liquid reservoir.
  • thermosyphon A particularly efficient heat transfer is possible if the heat carrier circuit is designed as a thermosyphon.
  • the heat carrier circuit and the liquid reservoir can be connected in a removable unit, so that they can be removed from the refrigeration device when they are not needed and do not unnecessarily take up any space in it.
  • An evaporator which also serves in the usual way for cooling an interior of the refrigerator, may expediently have a first and a second region, of which the first is in closer thermal contact with the liquid reservoir than the second.
  • a refrigerant line of the evaporator in such a case preferably passes first through the first and then through the second region of the evaporator to initially cool the liquid reservoir. Refrigerant that has not yet evaporated in the first region can then still be used in the second region of the evaporator.
  • the liquid reservoir if it is not for cooling a bottle, as in DE 10 2004 035 017 A1 described as thermal ballast for the interior act.
  • liquid refrigerant into the evaporator should lead as quickly as possible to a cooling of the interior.
  • a directional control valve should be provided, via which a refrigerant line of the second region can be supplied, bypassing the first region, with refrigerant.
  • the first region of the evaporator may expediently comprise a vertical plate segment arranged on a wall of an interior of the refrigeration device, while the second region for cooling the liquid reservoir comprises a horizontal segment.
  • These two regions may be formed on a one-piece evaporator plate, for example, by angling this evaporator plate at a boundary between the two regions.
  • the evaporator In order to cool the liquid reservoir in the interior of the refrigerator, it is expedient if at least a part of the evaporator engages in the interior. In order to minimize the number and size of openings in an inner container bounding the inner space, it is therefore expedient if the evaporator is arranged completely inside the inner container.
  • a sensor for detecting the presence or absence of a bottle may be arranged.
  • This sensor may, for example, serve to control the above-mentioned directional control valve in response to the presence or absence of a bottle. But it can also serve to reduce a target temperature of an interior of the refrigerator when the sensor detects a bottle. This makes it possible to cool the liquid reservoir to a lower temperature than the normal set temperature of the interior and to effect an extremely rapid cooling of the bottle, without this having a short-term effect on the temperature of the interior in the vicinity of the bottle.
  • FIG. 1 shown in a schematic section has in a conventional manner a body 1, which is composed of a one-piece made of plastic sheet deep-drawn inner container 2 and a plurality of outer wall panels 3. A cavity between the inner container 2 and the outer wall panels 3 is foamed with insulating material 4. A door, which closes in a conventional manner the interior 5 of the body is omitted in the figure.
  • the interior 5 is divided by horizontal refrigerated goods 6, of which only one is shown in the figure, divided into compartments.
  • the top of these subjects, denoted by 7, is equipped for rapid cooling of bottles 8.
  • An evaporator 9 is arranged inside the inner container 2. It comprises a first region 10 in the form of a vertical plate, which is spaced from a rear wall of the inner container 2 by a gap 11.
  • a second region 12 is formed by a horizontal plate located closely below the ceiling of the inner container. While the plate of the first region 10 extends substantially over the entire width of the inner container 2, the width of the second region 12 corresponds approximately to the diameter of a commercial beverage bottle.
  • the underside of the tube is deformable in contact with a bottle 8 placed on the refrigerated goods carrier 6, so that the film conforms closely to the bottle 8 over a large area.
  • a sensor for detecting the bottle 8 is here formed by an electrical switch 14, which is arranged in a corner between the ceiling and rear wall of the inner container 2 adjacent to the second region 12 of the evaporator 9 and an actuating arm 15 which extends below the second region 12 to be actuated from the bottom of the bottle 8 placed there.
  • the function of the switch 14 will be explained later.
  • Fig. 2 shows a plan view of the evaporator 9 in a flat-spread configuration, prior to its incorporation into the body 1.
  • the evaporator 9 is made in known manner from two sheet metal blanks in Rollbond technique, that is, a refrigerant line 16 is initially in the form of a Gutter is embossed in one of the two sheets, and then the two sheets are soldered together surface.
  • the two sheets are essentially congruent and each have the shape of a rectangle with a protruding over an edge of the rectangle tongue.
  • the tongue is provided to be angled after joining the two sheets together to form the second region 12, while the two rectangles form the first region 10.
  • the refrigerant line 16 comprises two injection points 17, 18, which are each connected via a capillary 19 or 20 and a directional control valve 21 and a condenser, not shown, known per se with a pressure connection of a compressor, also not shown. From the injection points 17, 18 outgoing sections 22, 23 of the refrigerant line 16 meet at a point 24 of the evaporator 9 to each other. The section 22 leads substantially without detours from the injection point 17 to the point 24, while the section 23 forms a loop through the region 12. From point 24, the refrigerant line 16 extends in meanders over the entire region 10 to an exit 25 which is connected to a suction port of the compressor.
  • a second temperature sensor may be attached to the liquid reservoir 13.
  • the refrigeration device can be operated in a standby mode, in which the liquid reservoir 13, even if the switch 14 detects no bottle can be kept at a lower temperature than the rest of the interior 5 by the evaporator 9 always is then acted upon by the capillary 20 with refrigerant when the temperature of the reservoir 13 is above a predetermined third predetermined temperature, and refrigerant is supplied via the capillary 19 when the liquid reservoir 13 is located at the third setpoint temperature or less, the inner space 5 but above the first setpoint temperature.
  • the switch 14 or other means for detecting the presence of a bottle 8 can be omitted since they are no longer required to bring the reservoir 13 to a lower temperature than the rest of the interior 5.
  • Fig. 3 shows a section through the upper part of the body 1 of a refrigerator according to a second embodiment of the invention
  • Fig. 4 shows one too Fig. 2 analogous plan view of an evaporator 9 of the device.
  • the evaporator 9 according to this second embodiment has substantially the same shape as in the first embodiment, but it is arranged deviating from this between the inner container 2 and the insulating material 4.
  • the inner container 2 affects the heat transfer between the region 12 of the evaporator 9 and the liquid reservoir 13 mounted in the inner container 2, it eliminates the need to pass refrigerant pipes through openings of the inner container 2 and seal them against the insulating material 4, which simplifies the manufacture of the apparatus and cheapened and simplifies the cleaning of the interior 5 for a user.
  • a non-contact sensor 26 for example an inductive sensor, is arranged on the rear wall of the inner container 2 on the side of the insulating material 4.
  • a cutout 27 is recessed from the sheets of the evaporator 9 at the level of the sensor 26.
  • the first region 10 of the evaporator is made of two rectangular sheets in the roll bond process, and the second region 12 of the evaporator 5 is formed by a pipe bend 29, which dips into the liquid reservoir 13 , The ends of the pipe bend 29 are inserted into connection points 30 of the first region 10 of the evaporator 9 made in the rollbond method and soldered therein.
  • the reservoir 13 is here preferably designed as a double-walled bag, in the interior of which the pipe bend 29 of the region 12 engages, and whose wall is filled with the heat transfer fluid.
  • the bag-shaped reservoir 13 may simply be mounted on the free end of the pipe bend 29 from the front. Although this has the advantage that the reservoir 13 can be conveniently removed when not in use, but it is difficult to ensure an intense heat transfer between the heat transfer fluid and the underside of the pipe bend 29 and the plate 28. In order to achieve rapid cooling, it is therefore also advantageous here to glue the reservoir 13 to the evaporator 9. However, the bonded reservoir 13 is removable at most with considerable difficulty from the device when not in use.
  • thermosyphon 31 is a hollow body in which a heat transfer material is present partly in the liquid, partly in the gaseous state.
  • a heat transfer medium for example, pentane into consideration.
  • This forms a liquid layer on a flat bottom 32 of the thermosyphon 31, which is heated in large-area contact with the reservoir 13.
  • heat transfer medium condenses on a lateral edge 33 of the thermosyphon 31, which is in close contact with a flat surface of the evaporator 9.
  • thermosyphon 31 Due to the phase transition of the heat transfer medium, the thermosyphon 31 allows rapid transport of large amounts of heat over distances of many centimeters.
  • the thermosyphon 31 can easily by means of a hook 34 at an upper edge of the plate-shaped Be suspended evaporator 9, so that it can be easily suspended when not in use and removed from the interior 5.
  • Fig. 8 shows a cross section through a bottle 8 in contact with the liquid reservoir 13 according to a preferred embodiment.
  • the development shown here is based on the liquid reservoir 13 of the Fig. 5 , and the double-walled structure of the reservoir 13 with an intimately around the pipe bend 29 and the plate 28 slipping inner skin 35 of the bag can be clearly seen.
  • the essence of the development is the placement of the bottle 8 in relation to the reservoir 13, which can be realized in the same way in all other embodiments.
  • the bottle 8 is fixed asymmetrically with respect to the reservoir 13 by a receiving groove 36, so that a contact surface 37, on which the bottle 8 and reservoir 13 contact, on one side of the bottle 8, here to the right of a dot-dashed center line, larger than on the opposite side is.
  • the resulting greater cooling of the right half of the bottle 8 drives a convection movement of the bottle contents in a clockwise direction, as indicated by an arrow in FIG Fig. 8 illustrated. Due to the asymmetric cooling, this convection can be formed in a short time and contributes significantly to a rapid cooling of the bottle contents, as constantly new, still relatively warm bottle contents along the contact surface 37 along sweeps.

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Abstract

Bei einem Kältegerät mit wenigstens einem Verdampfer (9) und einem in engem thermischem Kontakt mit dem Verdampfer (9) stehenden Flüssigkeitsreservoir (13) begrenzt eine flexible Folie einerseits das Flüssigkeitsreservoir und andererseits einen Lagerplatz für eine Flasche (8).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, das zum schnellen Kühlen von Getränkeflaschen geeignet ist.
  • In herkömmlichen Kältegeräten hat ein Benutzer verschiedene Optionen, um Getränkeflaschen zu kühlen. Bei den meisten Haushaltskühlschränken ist Platz für Getränkeflaschen in einem Türabsteller vorgesehen. Wenn ein Benutzer in einem solchen Türabsteller eine Weinflasche von 0,7 Liter Inhalt und einer Temperatur von 25°C platziert, dann dauert es ca. 4 Stunden, bis die Flasche samt Inhalt auf unter 10°C abgekühlt ist. Kürzere Zeiten von zirka 120 Minuten sind in einem Umluft-Kältegerät erreichbar, in welchem Kaltluft durch ein Gebläse zwangsumgewälzt wird, oder indem die Flasche in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem - üblicherweise an der Rückwand des Geräts angebrachten - Verdampfer platziert wird.
  • Noch kürzere Abkühlzeiten sind erreichbar, wenn die Flasche in ein Gefrierfach eingelegt wird. Hier ist eine Abkühlung von 25°C auf 10°C in ca. 40 Minuten erreichbar. Hierbei besteht jedoch das Problem, dass der Benutzer die Flasche rechtzeitig wieder entnehmen muss, um eine Unterkühlung des Inhalts zu vermeiden. Wenn die erforderliche Abkühlzeit deutlich überschritten wird, kann es zum Gefrieren des Inhalts und damit zum Platzen der Flasche kommen.
  • Aus DE 10 2004 035 017 A1 ist ein Kältegerät bekannt, bei dem ein Flüssigkeitsreservoir über eine flexible Folie in engem thermischen Kontakt mit einem Verdampfer steht. Die Flüssigkeit dient als ein thermischer Ballast, der, ohne die relative Einschaltdauer des Verdichters zu vergrößern, die Dauer der einzelnen Einschaltphasen verlängert und dadurch den Wirkungsgrad des Kältegeräts verbessert. Ein direkter Kontakt der Folie mit in dem Kältegerät aufbewahrtem Kühlgut ist nicht vorgesehen. Das Flüssigkeitsreservoir behindert daher die Wärmeübertragung von Kühlgut zu einem darüber angeordneten Verdampfer.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, in dem Flaschen ohne Gefahr der Unterkühlung in kurzer Zeit abgekühlt werden können. Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit wenigstens einem Verdampfer und einem in engem thermischen Kontakt mit dem Verdampfer stehenden, von einer flexiblen Folie begrenzten Flüssigkeitsreservoir die Folie einen Lagerplatz für eine Flasche begrenzt.
  • Indem die Folie in Kontakt mit der Flasche verformt wird, wird unabhängig von der Gestalt der Flasche eine große Kontaktfläche erhalten, auf der Wärme hocheffizient von der Flasche auf die Flüssigkeit übertragen werden kann. Die übertragene Wärme wird anschließend über den Verdampfer abgeführt.
  • Der Lagerplatz der Flasche ist vorzugsweise unter dem Flüssigkeitsreservoir angeordnet, so dass ein oberer Bereich der Flasche gekühlt wird. Indem abgekühlter Inhalt in der Flasche absinkt, kommt ständig neuer, wärmerer Inhalt in Kontakt mit der gekühlten Oberfläche der Flasche, wodurch eine schnelle Abkühlung zusätzlich gefördert wird.
  • Um einen engen thermischen Kontakt zwischen dem Flüssigkeitsreservoir und dem Verdampfer zu schaffen, kann der Verdampfer in das Flüssigkeitsreservoir eintauchen.
  • Eine andere Möglichkeit ist, dass der Verdampfer eine Oberfläche des Reservoirs bildet. So kann auch innerhalb des Reservoirs thermische Konvektion der darin enthaltenen Flüssigkeit für eine schnellere Übertragung genutzt werden.
  • Ein enger thermischer Kontakt zwischen Verdampfer und Flüssigkeitsreservoir kann auch durch einen Wärmeträgerkreislauf gebildet sein, der einen in Kontakt mit dem Verdampfer stehenden Wärmetauscher und einen in Kontakt mit dem Flüssigkeitsreservoir stehenden Wärmetauscher aufweist.
  • Eine besonders effiziente Wärmeübertragung ist möglich, wenn der Wärmeträgerkreislauf als Thermosiphon ausgebildet ist.
  • Der Wärmeträgerkreislauf und das Flüssigkeitsreservoir können in einer entnehmbaren Baueinheit verbunden sein, so dass sie, wenn sie nicht gebraucht werden, aus dem Kältegerät entfernt werden können und nicht unnötig Platz in diesem beanspruchen.
  • Ein Verdampfer, der in üblicher Weise auch zum Kühlen eines Innenraumes des Kältegeräts dient, kann zweckmäßigerweise eine erste und eine zweite Region aufweisen, von denen die erste in engerem thermischen Kontakt mit dem Flüssigkeitsreservoir steht als die zweite. Eine Kältemittelleitung des Verdampfers verläuft in einem solchen Fall vorzugsweise zuerst durch die erste und anschließend durch die zweite Region des Verdampfers, um zunächst das Flüssigkeitsreservoir zu kühlen. Kältemittel, das in der ersten Region noch nicht verdunstet ist, kann dann noch in der zweiten Region des Verdampfers genutzt werden.
  • Das Flüssigkeitsreservoir kann, wenn es nicht zur Kühlung einer Flasche dient, so wie in DE 10 2004 035 017 A1 beschrieben als thermischer Ballast für den Innenraum wirken.
  • Die Einspeisung von flüssigem Kältemittel in den Verdampfer sollte möglichst schnell zu einer Abkühlung des Innenraums führen. Um eine schnelle Abkühlung zu erreichen, wenn das Flüssigkeitsreservoir gerade nicht zur Kühlung einer Flasche genutzt wird, sollte ein Wegeventil vorgesehen sein, über das eine Kältemittelleitung der zweiten Region unter Umgehung der ersten Region mit Kältemittel versorgbar ist.
  • Die erste Region des Verdampfers kann zweckmäßigerweise ein an einer Wand eines Innenraums des Kältegeräts angeordnetes vertikales Plattensegment umfassen, während die zweite Region zum Kühlen des Flüssigkeitsreservoirs ein horizontales Segment umfasst.
  • Diese zwei Regionen können auf einer einstückigen Verdampferplatte ausgebildet sein, zum Beispiel indem diese Verdampferplatte an einer Grenze zwischen den zwei Regionen abgewinkelt ist.
  • Um das Flüssigkeitsreservoir im Innenraum des Kältegeräts kühlen zu können, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens ein Teil des Verdampfers in den Innenraum eingreift. Um Zahl und Größe von Durchbrüchen in einem den Innenraum begrenzenden Innenbehälter zu minimieren, ist es daher zweckmäßig, wenn der Verdampfer vollständig innerhalb des Innenbehälters angeordnet ist.
  • An dem Lagerplatz kann ein Fühler zum Erfassen der Anwesenheit oder Nichtanwesenheit einer Flasche angeordnet sein.
  • Dieser Fühler kann zum Beispiel dazu dienen, das oben erwähnte Wegeventil in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Nichtanwesenheit einer Flasche zu steuern. Er kann aber auch dazu dienen, eine Solltemperatur eines Innenraums des Kältegeräts zu reduzieren, wenn der Fühler eine Flasche erfasst. Dadurch ist es möglich, das Flüssigkeitsreservoir auf eine niedrigere Temperatur als die normale Solltemperatur des Innenraums abzukühlen und eine extrem schnelle Abkühlung der Flasche zu bewirken, ohne dass sich dies kurzfristig auf die Temperatur des Innenraums in der Umgebung der Flasche signifikant auswirkt.
  • 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 Kältegerät gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf einen Verdampfer des in Fig. 1 gezeigten Kältegeräts;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch den oberen Bereich eines Kältegerät gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf den Verdampfer des Kältegeräts aus Fig. 3;
    Fig. 5
    einen zu Fig. 3 analogen Schnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung;
    Fig. 6
    eine Draufsicht auf den Verdampfer der dritten Ausgestaltung;
    Fig. 7
    einen zu Fig. 3 analogen Schnitt gemäß einer vierten Ausgestaltung; und
    Fig. 8
    einen Schnitt durch das Flüssigkeitsreservoir und eine in Kontakt mit ihm platzierte Flasche, der die Platzierung einer Symmetrieachse der Flasche in Bezug zu dem Flüssigkeitsreservoir verdeutlicht.
  • Das in Fig. 1 in einem schematischen Schnitt gezeigte Kältegerät hat in an sich bekannter Weise einen Korpus 1, der aus einem einteilig aus Kunststoff-Flachmaterial tiefgezogenen Innenbehälter 2 und mehreren Außenwandplatten 3 zusammengefügt ist. Ein Hohlraum zwischen dem Innenbehälter 2 und den Außenwandplatten 3 ist mit Isolationsmaterial 4 ausgeschäumt. Eine Tür, die in üblicher Weise den Innenraum 5 des Korpus abschließt, ist in der Figur weggelassen.
  • Der Innenraum 5 ist durch horizontale Kühlgutträger 6, von denen in der Figur nur einer dargestellt ist, in Fächer gegliedert. Das oberste dieser Fächer, mit 7 bezeichnet, ist zur schnellen Kühlung von Flaschen 8 ausgerüstet.
  • Ein Verdampfer 9 ist innerhalb des Innenbehälters 2 angeordnet. Er umfasst eine erste Region 10 in Form einer vertikalen Platte, die von einer Rückwand des Innenbehälters 2 durch einen Spalt 11 beabstandet ist. Eine zweite Region 12 ist durch eine dicht unter der Decke des Innenbehälters angeordnete horizontale Platte gebildet. Während die Platte der ersten Region 10 sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Innenbehälters 2 erstreckt, entspricht die Breite der zweiten Region 12 in etwa dem Durchmesser einer handelsüblichen Getränkeflasche.
  • Ein Flüssigkeitsreservoir 13, zum Beispiel in Form eines an seinen Enden zugeschweißten Schlauchs aus einer flexiblen, reißfesten Kunststofffolie, ist an einer Unterseite der zweiten Region 12 befestigt, beispielsweise durch eine großflächige Verklebung mit einer dünnen Schicht eines gut Wärme leitenden Klebstoffs. Die Unterseite des Schlauchs ist im Kontakt mit einer auf dem Kühlgutträger 6 platzierten Flasche 8 verformbar, so dass sich die Folie großflächig und eng an die Flasche 8 anschmiegt.
  • Ein Fühler zur Erfassung der Flasche 8 ist hier durch einen elektrischen Schalter 14 gebildet, der in einer Ecke zwischen Decke und Rückwand des Innenbehälters 2 neben der zweiten Region 12 des Verdampfers 9 angeordnet ist und einen Betätigungsarm 15 aufweist, der unter die zweite Region 12 ausgreift, um vom Boden der dort platzierten Flasche 8 betätigt zu werden. Die Funktion des Schalters 14 wird später erläutert.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Verdampfer 9 in einer flach ausgebreiteten Konfiguration, vor seinem Einbau in den Korpus 1. Der Verdampfer 9 ist in an sich bekannter Weise aus zwei Blechzuschnitten in Rollbond-Technik gefertigt, das heißt, eine Kältemittelleitung 16 wird zunächst in Form einer Rinne in eines der beiden Bleche eingeprägt, und anschließend werden die beiden Bleche flächig miteinander verlötet. Die beiden Bleche sind im Wesentlichen kongruent und haben jeweils die Form eines Rechtecks mit einer über einen Rand des Rechtecks überstehenden Zunge. Die Zunge ist vorgesehen, um nach dem Verbinden der beiden Bleche miteinander abgewinkelt zu werden und die zweite Region 12 zu bilden, während die beiden Rechtecke die erste Region 10 bilden.
  • Die Kältemittelleitung 16 umfasst zwei Einspritzstellen 17, 18, die jeweils über eine Kapillare 19 bzw. 20 und ein Wegeventil 21 sowie einen nicht dargestellten, an sich bekannten Verflüssiger mit einem Druckanschluss eines ebenfalls nicht dargestellten Verdichters verbunden sind. Von den Einspritzstellen 17, 18 ausgehende Abschnitte 22, 23 der Kältemittelleitung 16 treffen an einem Punkt 24 des Verdampfers 9 aufeinander. Der Abschnitt 22 führt im Wesentlichen ohne Umwege von der Einspritzstelle 17 zu dem Punkt 24, während der Abschnitt 23 eine Schleife durch die Region 12 bildet. Vom Punkt 24 aus erstreckt sich die Kältemittelleitung 16 in Mäandern über die gesamte Region 10 bis zu einem Ausgang 25, der mit einem Sauganschluss des Verdichters verbunden ist.
  • Der Schalter 14 kann eine oder beide der nachfolgend beschriebenen Wirkungen haben:
    1. 1. Der Schalter 14 steuert das Wegeventil 21. Wenn eine Flasche 8 unter dem Flüssigkeitsreservoir 13 liegt und den Schalter 14 betätigt, versorgt das Wegeventil 21 den Leitungsabschnitt 23 und kühlt so das Reservoir 13; wenn keine Flasche vorhanden ist, führt das Wegeventil 21 das Kältemittel über die Kapillare 20 und den Leitungsabschnitt 22 an der Region 12 vorbei und kühlt ausschließlich die Region 10.
    2. 2. Bei nicht betätigtem Schalter 14 ist der Verdichter in herkömmlicher Weise anhand einer vom Benutzer einstellbaren ersten Solltemperatur thermostatgeregelt. Diese liegt bei einem Kühlschrank üblicherweise deutlich über 0°C. Wenn der Schalter 14 eine Flasche 8 erfasst, führt dies dazu, dass diese herkömmliche Thermostatregelung außer Kraft gesetzt wird, und stattdessen wird der Betrieb des Verdichters anhand einer knapp über 0°C liegenden zweiten Solltemperatur betrieben. Diese zweite Solltemperatur kann vom Hersteller des Geräts fest vorgegeben sein; es kann aber auch dem Benutzer die Möglichkeit gegeben werden, die zweite Solltemperatur am Gerät einzustellen. Aufgrund der Herabsetzung der Solltemperatur kann die Region 12 des Verdampfers 9 im Laufe eines Flaschenkühlvorgangs tiefere Temperaturen erreichen, als dies bei einem Betrieb mit der ersten Solltemperatur möglich wäre. Solch eine tiefe Temperatur führt zu einer schnellen Abkühlung des Reservoirs 13 und infolge dessen auch der Flasche 8. Die Temperatur des Kältemittels bei Verlassen des Abschnitts 12 ist infolge des intensiven Wärmeaustauschs nicht wesentlich verschieden von derjenigen Temperatur, die das Kältemittel beim Betrieb mit der ersten Solltemperatur an der Einspritzstelle 17 oder 18 erreicht, so dass die zum Kühlen des restlichen Innenraums verfügbare Kühlleistung sich nicht maßgeblich ändert.
  • Einer nicht gezeichneten Weiterbildung zufolge kann zusätzlich zu einem herkömmlicherweise am Innenbehälter 2 für die thermostatische Steuerung des Verdichterbetriebs angebrachten Temperatursensor ein zweiter Temperatursensor am Flüssigkeitsreservoir 13 angebracht sein. Mit Hilfe dieses zweiten Temperatursensor s kann das Kältegerät in einem Bereitschaftsmodus betrieben werden, in welchem das Flüssigkeitsreservoir 13 auch dann, wenn der Schalter 14 keine Flasche erfasst, auf einer tieferen Temperatur als der Rest des Innenraums 5 gehalten werden kann, indem der Verdampfer 9 immer dann über die Kapillare 20 mit Kältemittel beaufschlagt wird, wenn die Temperatur des Reservoirs 13 über einer für es vorgegebenen dritten Solltemperatur liegt, und Kältemittel über die Kapillare 19 zugeführt wird, wenn das Flüssigkeitsreservoir 13 sich an der dritten Solltemperatur oder darunter befindet, der Innenraum 5 aber über der ersten Solltemperatur.
  • Wenn das Kältegerät den oben beschriebenen Bereitschaftsmodus unterstützt, können der Schalter 14 oder andere Mittel zur Erfassung der Anwesenheit einer Flasche 8 entfallen, da sie nicht mehr erforderlich sind, um das Reservoir 13 auf eine niedrigere Temperatur als den übrigen Innenraum 5 zu bringen.
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Oberteil des Korpus 1 eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung, und Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 2 analoge Draufsicht auf einen Verdampfer 9 des Geräts. Der Verdampfer 9 hat gemäß dieser zweiten Ausgestaltung im Wesentlichen die gleiche Gestalt wie bei der ersten Ausgestaltung, er ist jedoch abweichend von dieser zwischen dem Innenbehälter 2 und dem Isolationsmaterial 4 angeordnet. Zwar beeinträchtigt der Innenbehälter 2 die Wärmeübertragung zwischen der Region 12 des Verdampfers 9 und dem im Innenbehälter 2 angebrachten Flüssigkeitsreservoir 13, doch entfällt die Notwendigkeit, Kältemittelleitungen durch Öffnungen des Innenbehälters 2 hindurchzuführen und diese gegen das Isolationsmaterial 4 abzudichten, was die Fertigung des Geräts vereinfacht und verbilligt und für einen Benutzer die Reinigung des Innenraums 5 vereinfacht. Zur Erfassung der Anwesenheit einer Flasche 8 ist anstelle des Schalters 14 ein berührungslos arbeitender Sensor 26, z.B. ein induktiver Sensor, an der Rückwand des Innenbehälters 2 auf Seiten des Isolationsmaterials 4 angeordnet. Um eine Erfassung der Flasche 8 durch elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Sensor 26 zu ermöglichen, ist in Höhe des Sensors 26 ein Ausschnitt 27 aus den Blechen des Verdampfers 9 ausgespart.
  • Bei der in Fig. 5 und 6 wiederum anhand eines Schnitts und einer Draufsicht auf den Verdampfer dargestellten Ausgestaltung ist die erste Region 10 des Verdampfers aus zwei rechteckigen Blechen im Rollbond-Verfahren gefertigt, und die zweite Region 12 des Verdampfers 5 ist durch einen Rohrbogen 29 gebildet, der in das Flüssigkeitsreservoir 13 eintaucht. Die Enden des Rohrbogens 29 sind in Anschlussstellen 30 der im Rollbond-Verfahren angefertigten ersten Region 10 des Verdampfers 9 eingefügt und darin verlötet. Um die Gefahr eines Lecks zu minimieren, ist das Reservoir 13 hier vorzugsweise als ein doppelwandiger Beutel ausgestaltet, in dessen Inneres der Rohrbogen 29 der Region 12 eingreift, und dessen Wand mit der Wärmeträgerflüssigkeit ausgefüllt ist. So ist eine Wärmeübertragung zwischen dem Verdampfer 9 und dem Flüssigkeitsreservoir 13 nicht nur an der Unterseite der Region 12, sondern auch an ihrer Oberseite möglich.
  • Um die Wärmeaustauschoberfläche zwischen Verdampfer 5 und Flüssigkeitsreservoir 13 möglichst groß zu machen, kann, wie in Fig. 6 gezeigt, zwischen die zwei Schenkel des Rohrbogens 29 eine metallische Platte 28 eingelötet sein.
  • Das beutelförmige Reservoir 13 kann einfach von vorn auf das freie Ende des Rohrbogens 29 aufgezogen sein. Dies hat zwar den Vorteil, dass das Reservoir 13 bei Nichtgebrauch bequem entfernt werden kann, doch es ist schwierig, einen intensiven Wärmetransfer zwischen Wärmeträgerflüssigkeit und der Unterseite des Rohrbogens 29 und der Platte 28 zu gewährleisten. Um eine schnelle Kühlung zu erreichen, ist es daher auch hier vorteilhaft, das Reservoir 13 am Verdampfer 9 zu verkleben. Das verklebte Reservoir 13 ist jedoch bei Nichtgebrauch allenfalls unter erheblichen Schwierigkeiten aus dem Gerät entfernbar.
  • Eine Ausgestaltung, bei der die Vorrichtungen zur Flaschenkühlung vollständig aus dem Innenraum 5 entfernbar sind, ist in Fig. 7 gezeigt. Hier ist das Flüssigkeitsreservoir 13 an der Unterseite eines so genannten Thermosiphons 31 befestigt. Der Thermosiphon 31 ist ein Hohlkörper, in dem ein Wärmeträgermaterial teils in flüssigem, teils in gasförmigem Zustand vorliegt. Bei den im Innenraum 5 herrschenden bzw. in der Flasche 8 zu erreichenden Temperaturen kommt als Wärmeträgermedium zum Beispiel Pentan in Betracht. Dieses bildet eine Flüssigkeitsschicht an einer flachen Unterseite 32 des Thermosiphons 31, die in großflächigem Kontakt mit dem Reservoir 13 erwärmt wird. Durch Wärmeeintrag vom Reservoir 13 verdampftes Wärmeträgermedium kondensiert an einer seitlichen Flanke 33 des Thermosiphons 31, die in engem Kontakt mit einer ebenen Oberfläche des Verdampfers 9 steht. Durch den Phasenübergang des Wärmeträgermediums ermöglicht der Thermosiphon 31 einen schnellen Transport von großen Wärmemengen über Entfernungen von vielen Zentimetern. Der Thermosiphon 31 kann einfach mit Hilfe eines Hakens 34 an einer Oberkante des plattenförmigen Verdampfers 9 aufgehängt sein, so dass er bei Nichtgebrauch mühelos abgehängt und aus dem Innenraum 5 entnommen werden kann.
  • Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine Flasche 8 im Kontakt mit dem Flüssigkeitsreservoir 13 gemäß einer bevorzugten Weiterbildung. Die hier gezeigte Weiterbildung basiert auf dem Flüssigkeitsreservoir 13 der Fig. 5, und die doppelwandige Struktur des Reservoirs 13 mit einer sich eng um den Rohrbogen 29 und die Platte 28 schmiegenden inneren Haut 35 des Beutels ist deutlich zu erkennen. Das Wesentliche der Weiterbildung ist jedoch die Platzierung der Flasche 8 in Bezug zum Reservoir 13, die bei allen übrigen Ausgestaltungen in gleicher Weise realisierbar ist. Die Flasche 8 ist durch ein sie aufnehmende Rinne 36 asymmetrisch in Bezug zum Reservoir 13 fixiert, so dass eine Kontaktfläche 37, auf der sich Flasche 8 und Reservoir 13 berühren, auf einer Seite der Flasche 8, hier rechts von einer strichpunktierten Mittellinie, größer als auf der entgegengesetzten Seite ist. Die daraus resultierende stärkere Abkühlung der rechten Hälfte der Flasche 8 treibt eine Konvektionsbewegung des Flascheninhalts im Uhrzeigersinn an, wie durch einen Pfeil in Fig. 8 veranschaulicht. Aufgrund der asymmetrischen Kühlung kann sich diese Konvektionsbewegung in kurzer Zeit ausbilden und trägt erheblich zu einer schnellen Abkühlung des Flascheninhalts bei, da ständig neuer, noch relativ warmer Flascheninhalt an der Kontaktfläche 37 entlangstreicht.

Claims (15)

  1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät mit wenigstens einem Verdampfer (9) und einem in engem thermischem Kontakt mit dem Verdampfer (9) stehenden, von einer flexiblen Folie begrenzten Flüssigkeitsreservoir (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Folie einen Lagerplatz für eine Flasche (8) begrenzt.
  2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerplatz unter dem Flüssigkeitsreservoir (13) angeordnet ist.
  3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) in das Flüssigkeitsreservoir (13) eintaucht.
  4. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) eine Oberseite des Reservoirs (13) bildet.
  5. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der enge thermische Kontakt durch einen Wärmeträgerkreislauf gebildet ist, der einen in Kontakt mit dem Verdampfer (9) stehenden Wärmetauscher (33) und einen in Kontakt mit dem Flüssigkeitsreservoir (13) stehenden Wärmetauscher (32) aufweist.
  6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträgerkreislauf als Thermosiphon (31) ausgebildet ist.
  7. Kältegerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträgerkreislauf und das Flüssigkeitsreservoir (13) in einer entnehmbaren Baueinheit verbunden sind.
  8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) eine erste und eine zweite Region (10, 12) aufweist, von denen die erste (12) in engerem thermischem Kontakt mit dem Flüssigkeitsreservoir (13) steht als die zweite (10), und dass eine Kältemittelleitung (16) des Verdampfers (9) zuerst durch die erste (12) und anschließend durch die zweite Region (10) verläuft.
  9. Kältegerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Wegeventil (21), über das eine Kältemittelleitung der zweiten Region (10) unter Umgehung der ersten Region (12) mit Kältemittel versorgbar ist.
  10. Kältegerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Region (10) ein an einer Wand eines Innenraums des Kältegeräts angeordnetes vertikales Plattensegment umfasst und dass die erste Region (12) ein horizontales Segment umfasst.
  11. Kältegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Regionen (10, 12) auf einer einstückigen Verdampferplatte ausgebildet sind.
  12. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) innerhalb eines Innenbehälters (2) des Kältegeräts angeordnet ist.
  13. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagerplatz ein Fühler (14; 26) zum Erfassen einer Flasche (8) angeordnet ist.
  14. Kältegerät nach Anspruch 13, soweit auf Anspruch 9 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (21) in Abhängigkeit von dem Fühler (14; 26) gesteuert ist.
  15. Kältegerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerschaltung eingerichtet ist, eine Soll-Temperatur eines Innenraums (5) des Kältegeräts zu reduzieren, wenn der Fühler (14; 26) eine Flasche erfasst.
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