EP3289297A1 - Kältegerät mit einem wärmetauscher - Google Patents

Kältegerät mit einem wärmetauscher

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Publication number
EP3289297A1
EP3289297A1 EP16713417.0A EP16713417A EP3289297A1 EP 3289297 A1 EP3289297 A1 EP 3289297A1 EP 16713417 A EP16713417 A EP 16713417A EP 3289297 A1 EP3289297 A1 EP 3289297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
refrigeration device
heat
refrigerant circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16713417.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Mrzyglod
Frank Cifrodelli
Stefan Holzer
Ming Zhang
Adolf Feinauer
Daniel Radziwolek
Berthold Pflomm
Niels Liengaard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3289297A1 publication Critical patent/EP3289297A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/04—Preventing the formation of frost or condensate
    • 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
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06—Removing frost
    • F25D21/12—Removing frost by hot-fluid circulating system separate from the refrigerant system
    • 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
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers
    • F25D23/028—Details
    • 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
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/02—Refrigerators including a heater

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator with a heat exchanger.
  • the interior of a refrigerator is closed by the door of the refrigerator.
  • the air in the interior of the refrigeration device usually has a lower temperature than the air in the outer region of the refrigeration device. Since the opening portion of the refrigerating appliance container of the refrigerating appliance is cooled by the cold air inside the refrigerator, water may condense on the surface of the opening portion. In the case of a water condensation, the condensed water may drip off from the opening region on the refrigeration device, as a result of which damage may occur in the installation space of the refrigeration appliance under certain circumstances.
  • US 2014/0008044 A1 describes a refrigerator with two separate refrigerant circuits, by means of which a freezer compartment or a refrigerator compartment of the refrigerator is cooled.
  • the refrigerant circuits each include an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle body.
  • the condenser of the refrigerant circuits are cooled by one fan each.
  • US Pat. No. 6,705,386 B2 describes a heat exchanger with a block unit made of serpentine tubes, a part of the tubes being arranged next to one another.
  • the medium conducted through the tubes flows through respective adjacent tubes in different directions of flow, thereby achieving a uniform temperature distribution of the medium in the heat exchanger.
  • refrigeration devices can have electrical refrigeration device container heaters that heat the opening region of the refrigeration device container of the refrigeration device.
  • the object according to the invention is achieved by a refrigeration device having a refrigeration device container, a door for closing an opening region of the refrigeration device container and a refrigerant circuit arrangement, the refrigerant circuit arrangement comprising a first heat exchanger and a second heat exchanger, and a heating section for heating the opening region of the refrigeration device container of the refrigeration device wherein the first heat exchanger and the second heat exchanger comprise a multi-port extruded fluid line and are configured to remove heat from the refrigerant cycle arrangement, the multi-port extruded fluid line being thermally coupled to the heating section, and wherein the heating section is interposed between the first heat exchanger and the first heat exchanger second heat exchanger is arranged and designed to deliver heat from the refrigerant circuit arrangement to the opening region of the refrigeration device container.
  • the technical advantage is achieved that condensation of water at the opening region of the refrigeration device container of the refrigeration device is prevented.
  • refrigerators often require separate heating of the refrigeration device container of the refrigeration device. This heating can be ensured for example by an electrically operated heating of the refrigeration device container of the refrigerator.
  • the opening region of the refrigeration device container can be warmed up above the dew point, whereby water condensation at the opening region of the refrigeration device container of the refrigeration device can be avoided.
  • a fan In a refrigerator, a fan is arranged in spatial proximity to a heat exchanger, such as condenser, which is designed to supply the heat exchanger with an air flow to cool the heat exchanger, whereby a particularly effective removal of heat from the first heat exchanger and the second heat exchanger is reached.
  • the opening region of the refrigeration device container of the refrigeration device is the area of the surface of the refrigeration device container on the front side of the refrigeration device, which is in contact with the door of the refrigeration device in a closed refrigeration device and which is exposed when opening the door. The opening area is thus in contact with the outside area of the refrigeration appliance.
  • a heating section may conventionally be provided by an extension of the heat exchanger, e.g. Condenser to be provided in a refrigerant circuit arrangement of the refrigerator, which is placed tubular around the opening area.
  • the refrigerant discharged from the compressor in the heating portion has an elevated temperature warmer than the condensing temperature of the refrigerant. If the heating section after the condenser is installed in the refrigerant cycle arrangement, then the refrigerant in the heating section may already have cooled so much that the heating section is colder than the liquefaction temperature of the refrigerant.
  • the heating section is warmer than necessary for the prevention of water condensation, the efficiency of the refrigerator deteriorates as heat from the heating section penetrates into the refrigeration device interior, whereby the compressor must perform higher power and thereby consumes more energy. If the heating section is too cold, the water condensation at the opening portion of the refrigeration device container may not be sufficiently prevented.
  • the arrangement of the heating section between the first heat exchanger and the second heat exchanger and the thermal coupling between the heating section and the multi-port extruded fluid line ensures that the temperature of the heating section corresponds to the liquefaction temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit arrangement.
  • a refrigeration appliance is understood in particular to mean a domestic refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance that is used for household management or in the gastronomy sector, and in particular for storing food and / or drinks at specific temperatures, such as, for example, a refrigerator, a freezer, a refrigerated freezer combination, a freezer or a wine fridge.
  • the refrigerant cycle arrangement comprises a refrigerant circuit with the first heat exchanger and the second heat exchanger or the refrigerant cycle arrangement comprises a first refrigerant circuit with the first heat exchanger and a second refrigerant circuit with the second heat exchanger.
  • the technical advantage is achieved that in the first alternative, the first and second heat exchangers can be arranged compactly in a refrigerant circuit, and that in the second alternative, the first and the second heat exchanger are part of each separate refrigerant circuits, whereby heat from two different refrigerant circuits can be effectively dissipated.
  • the multi-port extruded fluid line comprises a plurality of channels, which are each separated by webs.
  • the technical advantage is achieved that through the use of channels, which are separated by webs, an advantageous amount of refrigerant of the refrigerant cycle arrangement can flow through the multi-port extruded fluid line to allow an advantageous heat exchange of the first and second heat exchanger. If the webs are made of a thermally conductive material, the multi-port extruded fluid line has a particularly large inner surface, whereby heat can be released from the refrigerant particularly effectively.
  • the multi-port extruded fluid line is curved like a cornice.
  • the technical advantage is achieved that the maender-shaped bend of the multi-port extruded fluid line a particularly space-saving arrangement of Fluid line in the first and / or second heat exchanger is made possible.
  • the maander-shaped bend the multi-port extruded fluid line is arranged in several parallel layers in the heat exchangers. At the end of the respective layers bends are arranged, which include in particular a 180 ° angle. Due to the maanderförmige design of the multi-port extruded fluid line, the area which is available for the release of heat, increased.
  • the first heat exchanger comprises a first channel and the second heat exchanger comprises a second channel, wherein the first channel and the second channel are configured to convey a refrigerant of the refrigerant cycle arrangement respectively in the first and second heat exchangers.
  • the technical advantage is achieved that a constant delivery of refrigerant is achieved in each case in the first and second heat exchanger through the first and second channel.
  • the arrangement of the channels in the first and second heat exchangers achieves effective heat release from the refrigerant.
  • the first channel and the second channel are arranged parallel to one another, wherein the refrigerant which can be conveyed in the first and second channels can be conveyed through the first channel and through the second channel in opposite flow directions.
  • the technical advantage is achieved that a particularly uniform heat release from the first heat exchanger and the second heat exchanger is made possible by the parallel arrangement of the first and second channel.
  • the temperature difference between the first heat exchanger and the second heat exchanger is kept low.
  • a constant heat release from the first and second heat exchangers can be achieved.
  • the first channel and the second channel are separated by a partition wall.
  • the refrigeration device comprises a heat exchange element, which comprises the first heat exchanger and the second heat exchanger.
  • the heat exchange element combines the first and second heat exchanger in a component of the refrigerant circuit arrangement, whereby a space-saving arrangement of the first and second heat exchanger is ensured in the refrigerator.
  • the first and second heat exchangers comprise a first attachment and a second attachment, wherein the first attachment is configured to connect the first and second heat exchangers to the refrigerant circulation arrangement, and wherein the second attachment is formed, the first and second Heat exchanger to connect to the heating section.
  • the technical advantage is achieved that the function of the first and the second attachment the refrigerant circuit arrangement, or the heating section to connect to the first and second heat exchanger, an effective conduct of the refrigerant is achieved in the refrigerant circuit arrangement.
  • the refrigerant can be introduced through the first attachment at a position of the first heat exchanger in the first heat exchanger and be passed at a position of the second heat exchanger from the second heat exchanger back in the refrigerant cycle arrangement.
  • the refrigerant can be introduced through the second attachment at a further position of the first heat exchanger from the first heat exchanger into the heating section and introduced at a further position of the second heat exchanger from the heating section into the second heat exchanger.
  • the first and second attachment each comprise a first and second refrigerant space for receiving the refrigerant, wherein the first refrigerant space and the second refrigerant space are separated by a partition wall.
  • the refrigerant cycle arrangement comprises an active system with an evaporator, a compressor or a throttle body.
  • the refrigerant cycle arrangement comprises a refrigerant, wherein the refrigerant comprises an alkane or a fluorohydrocarbon, in particular isobutane or tetrafluoroethane.
  • the heating section is in thermally conductive contact with the opening region of the refrigeration device container to a to ensure effective delivery of the amount of heat to the opening portion of the refrigeration device container.
  • the technical advantage is achieved that effective heating of the opening region of the refrigeration appliance container is ensured by the thermally conductive contact between the heating section and the opening region of the refrigeration device container.
  • the surface of the heating section comprises more than 60% of the area of the opening region of the refrigeration device container, preferably more than 80%.
  • the technical advantage is achieved that effective heating of the opening region of the refrigeration appliance container is made possible by the large proportion of the surface of the heating section, which is in thermally conductive contact with the surface of the opening region of the refrigeration device container.
  • a uniform heating of a large part of the opening region of the refrigeration appliance container is ensured by the large surface portion of the heating section.
  • the first or second heat exchanger comprises fins, wherein the fins are designed to ensure an effective release of heat from the first heat exchanger or the second heat exchanger.
  • the technical advantage is achieved that the use of fins, the thermally conductive surface of the first or second heat exchanger can be increased. As a result, a particularly effective heat release is ensured by the first heat exchanger or the second heat exchanger.
  • the first or second heat exchanger comprises a thermally conductive material which is selected from the group consisting of silver, aluminum, copper and glass.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a refrigerator
  • Fig. 2 is a schematic representation of a heat exchange element
  • Fig. 3 is a schematic representation of a heat exchange element with a refrigerant circuit arrangement.
  • FIG. 1 shows a refrigerator representative of a general refrigeration appliance 100, which can be closed by a door 101 and has a refrigerator container 103.
  • the refrigeration device container 103 of the refrigeration device 100 defines the upper, lower, front, and rear sides of the refrigeration device 100.
  • the refrigeration device container 103 comprises an opening region 105, which is arranged in the vicinity of the opening of the refrigeration device 100, on the front side of the refrigeration device 100.
  • the opening area 105 of the refrigerating appliance container 103 is covered by the door 101 when the door 101 is closed.
  • the opening portion 105 of the refrigerator container 103 is exposed and is in contact with the outside of the refrigerator 100.
  • the refrigeration device 100 includes one or more refrigerant circuits, each with an evaporator, compressor, condenser and throttle body.
  • the evaporator is a heat exchanger in which, after expansion, the liquid refrigerant is vaporized by absorbing heat from the medium to be cooled, eg air.
  • the compressor is a mechanically operated component that draws refrigerant vapor from the evaporator and expels it at a higher pressure to the condenser.
  • the condenser is a heat exchanger in which, after compression, the vaporized refrigerant is liquefied by dissipating heat to an external cooling medium, eg air.
  • the refrigeration device 100 comprises a fan, which is designed to supply an air flow to the condenser.
  • the throttle body is a device for the continuous reduction of the pressure by cross-sectional constriction.
  • the refrigerant is a fluid used for heat transfer in the refrigerant cycle assembly that absorbs heat at low temperatures and low pressure of the fluid and releases heat at higher temperature and pressure of the fluid, usually including changes in state of the fluid.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a heat exchange element.
  • the heat exchange element 107 comprises a first heat exchanger 109 and a second heat exchanger 1 1 1, e.g. Condenser, which are components of the refrigerant cycle arrangement.
  • the separation between the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 is represented by a dividing line 1 13.
  • the heat exchange element 107 comprises an inlet pipe 1 15 and an outlet pipe 1 17, through which the refrigerant can be introduced into the first heat exchanger 109, or discharged.
  • the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 are formed as an extruded MPE fluid line 1 19, is passed through the refrigerant and which has a maanderförmige structure.
  • the MPE fluid line 19 is, in particular, a flat multichannel fluid line extruded from aluminum, the channels in the MPE fluid line 11 being separated by webs. This makes it possible to bend the MPE fluid line 1 19 without the channels collapsing.
  • the MPE fluid line 1 19 can therefore be bent meandering.
  • fins 120 are mounted, which increase the surface of the first and second heat exchanger 109, 1 1 1 and effective heat transfer from the first and second heat exchanger 109, 1 1 1 to the outer region of the heat exchange element 107 allow.
  • the transition of the extruded MPE fluid line 1 19 to the input tube 1 15 and the output tube 1 17 is realized in each case by a first attachment 121 and a second attachment 123, wherein the first attachment 121 and the second attachment 123 are tubular, in particular Aluminum, and have matching side slots, which can be attached to the ends of the MPE fluid lines 1 19, for example, soldered, can be.
  • the first cap 121 and the second cap 123 each have two terminals which are not connected to each other.
  • the middle of the first essay 121, or the second attachment 123 is a partition wall, which redirects the refrigerant in the MPE fluid line 1 19.
  • the first attachment 121 is connected to the inlet tube 15 and the second attachment 123 is connected to the outlet tube 17.
  • the first attachment 121 is further connected to a further output tube 125 and the second attachment 123 is further connected to a further input tube 127.
  • the inlet pipe 1 15 is connected to the refrigerant circuit arrangement, so that refrigerant can be passed through the inlet pipe 1 15 in the first heat exchanger 109.
  • the output pipe 1 17 is connected to a heating portion, so that the refrigerant can be passed through the output pipe 1 17 from the first heat exchanger 109 in the heating section.
  • the further input pipe 127 is connected to the heating section, so that the refrigerant from the heating section can be passed through the further input pipe 127 into the second heat exchanger 11.
  • the further output pipe 125 is connected to the refrigerant circuit arrangement, so that the refrigerant can be passed through the further output pipe 125 from the second heat exchanger 1 1 1 back into the refrigerant circuit arrangement.
  • the first and second heat exchangers 109, 11, 1, e.g. Condenser in particular consists of two parallel meanders of an MPE fluid line 1 19 with fins 120 made of continuous, folded aluminum sheets, and the first article 121 and the second article 123 with inner partition and two slots and two pipes.
  • a variant of the first and second heat exchanger 109, 1 1 1, eg condenser, consists of a single meander from a correspondingly wider MPE fluid line 1 19, in which the separation between the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 through the partition in the first article 121 and the second article 123.
  • the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 are arranged in the heat exchange element 107 so that a heat release from the refrigerant to the outer region of the heat exchange element 107 is made possible.
  • the heat output can be ensured by the MPE fluid lines 1 19 and by the fins 120.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a heat exchange element with a refrigerant circuit arrangement.
  • the heat exchange element 107 is part of a refrigerant circuit arrangement 129 of the refrigeration device 100, wherein the refrigerant cycle arrangement 129 comprises a compressor 131, an evaporator 133 and a throttle element 135.
  • the refrigerant of the refrigerant cycle arrangement 129 has a flow direction 137.
  • the heat exchange element 107 comprises a first heat exchanger 109 and a second heat exchanger 1 1 1, e.g. Condenser, which are components of the refrigerant circuit arrangement 129.
  • the physical separation between the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 is represented by a dividing line 1 13.
  • the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 are in particular made of an MPE fluid line 1 19.
  • the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1 are configured to discharge heat from the refrigerant to the outside of the heat exchange element 107, whereby the refrigerant of the refrigerant cycle arrangement 129 in the first heat exchanger 109 and in the second heat exchanger 1 1 1, e.g. Condenser, is liquefied.
  • the refrigerant cycle arrangement 129 has a heating section 139, which is arranged between the first heat exchanger 109 and the second heat exchanger 1 1 1.
  • the heating section 139 is thermally conductively connected to the opening region 105 of the refrigeration device container 103 of the refrigeration device 100, whereby heat from the refrigerant circuit arrangement 129 can be delivered to the opening region 105 of the refrigeration device container 103 of the refrigeration device 100.
  • the compressor 131 compresses and heats the refrigerant and pumps it into the first heat exchanger 109, eg condenser.
  • the refrigerant flows through the first heat exchanger 109 formed as a meter-shaped MPE fluid line 1 19, wherein the refrigerant gives off heat to the outer region of the heat exchange element 107.
  • the refrigerant from the first heat exchanger 109 is passed through the heating section 139, wherein the refrigerant emits heat to the opening portion 105 of the refrigeration device container 103 of the refrigeration device 100.
  • the refrigerant is passed into the second heat exchanger 1 1 1, eg condenser.
  • the refrigerant flows through the second heat exchanger 1 1 1 formed as a meter-shaped MPE fluid line 1 19, wherein the refrigerant gives off heat to the outer area of the heat exchange element 107.
  • the refrigerant flows through a dryer 141 of the refrigerant circuit assembly 129 and then further through the
  • the temperature of the heating section 139 for heating the opening region 105 of the refrigeration device container 103 of the refrigeration device 100 can also be adjusted to the liquefaction temperature with an MPE condenser. This will, in cases where a downstream refrigeration unit heater would be too cold, energy disadvantages avoided. All of the features explained and shown in connection with individual embodiments of the invention may be provided in different combinations in the article according to the invention in order to simultaneously realize their advantageous effects.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät (100) mit einem Kältegerätbehälter (103), einer Tür (101) zum Verschließen eines Öffnungsbereichs (105) des Kältegerätbehälters 10 (103) und einer Kältemittelkreislaufanordnung(129), wobei die Kältemittelkreislaufanordnung(129) einen ersten Wärmetauscher (109) und einen zweiten Wärmetauscher (111), sowie einen Heizabschnitt (139) zum Erwärmen des Öffnungsbereich (105)des Kältegerätbehälters (103) des Kältegeräts (100) umfasst. Der erste Wärmetauscher (109) und der zweite Wärmetauscher (111) umfasseneine Multi-1 Port extrudierte Fluidleitung (119) und sind ausgebildet, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung(129) abzuführen. Die Multi-Port extrudierte Fluidleitung (119) ist mit dem Heizabschnitt (139) thermisch gekoppelt. Der Heizabschnitt (139) ist zwischen demersten Wärmetauscher (109) und dem zweiten Wärmetauscher (111) angeordnet und ist ausgebildet, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung(129) an 20 den Öffnungsbereich (105)des Kältegerätbehälters (103) abzugeben. (Fig. 3)

Description

Kältegerät mit einem Wärmetauscher
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Wärmetauscher.
Der Innenbereich eines Kältegeräts wird durch die Tür des Kältegeräts verschlossen. Beim Betrieb des Kältegerätes weist die Luft im Innenbereich des Kältegeräts in der Regel eine geringere Temperatur als die Luft im Außenbereich des Kältegerätes auf. Da der Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters des Kältegeräts durch die kalte Luft im Innenbereich des Kältegeräts gekühlt wird, kann Wasser an der Oberfläche des Öffnungsbereichs kondensieren. Bei einer Wasserkondensation kann das kondensierte Wasser von dem Öffnungsbereich an dem Kältegerät herabtropfen, wodurch es unter Umständen zu Beschädigungen in dem Aufstellraum des Kältegeräts kommen kann.
In der US 2014/0008044 A1 ist ein Kühlschrank mit zwei separaten Kältemittelkreisläufen beschrieben, durch die ein Gefrierfach, bzw. ein Kühlfach des Kühlschranks gekühlt wird. Die Kältemittelkreisläufe umfassen jeweils einen Verdampfer, einen Verdichter, einen Verflüssiger und ein Drosselorgan. Die Verflüssiger der Kältemittelkreisläufe werden durch jeweils einen Ventilator gekühlt.
Die US 6,705,386 B2 beschreibt einen Wärmetauscher mit einer aus Serpentinenrohren bestehenden Blockeinheit, wobei ein Teil der Rohre nebeneinander angeordnet ist. Das durch die Rohre geleitete Medium fließt durch jeweils angrenzende Rohre in unterschiedlichen Flussrichtungen, wodurch eine gleichförmige Temperaturverteilung des Mediums in dem Wärmetauscher erreicht wird. Um eine Kondensation von Wasser an dem Öffnungsbereich des Kältegerätes zu verhindern, können Kältegeräte über elektrische Kältegerätbehälterheizungen verfügen, die den Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters des Kältegeräts erwärmen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kältegerät anzugeben, bei dem die Kondensation von Wasser an dem Kältegerätbehälter des Kältegerätes reduziert ist. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Gemäß einem Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Kältegerät mit einem Kältegerätbehälter, einer Tür zum Verschließen eines Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters und einer Kältemittelkreislaufanordnung gelöst, wobei die Kältemittelkreislaufanordnung einen ersten Wärmetauscher und einen zweiten Wärmetauscher, sowie einen Heizabschnitt zum Erwärmen des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters des Kältegeräts umfasst, wobei der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher eine Multi-Port extrudierte Fluidleitung umfassen und ausgebildet sind, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung abzuführen, wobei die Multi-Port extrudierte Fluidleitung mit dem Heizabschnitt thermisch gekoppelt ist, und wobei der Heizabschnitt zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher angeordnet und ausgebildet ist, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung an den Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters abzugeben.
Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Kondensation von Wasser an dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters des Kältegeräts verhindert wird. Um eine Kondensation von Wasser an dem Öffnungsbereich zu vermeiden, benötigen Kältegeräte oftmals eine separate Beheizung des Kältegerätbehälters des Kältegeräts. Diese Beheizung kann beispielsweise durch eine elektrisch betriebene Beheizung des Kältegerätbehälters des Kältegeräts sichergestellt werden. Durch die Beheizung des Kältegerätbehälters kann der Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters über den Taupunkt aufgewärmt werden, wodurch Wasserkondensation an dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters des Kältegeräts vermieden werden kann.
In einem Kältegerät ist in räumlicher Nähe zu einem Wärmetauscher, z.B. Verflüssiger, ein Ventilator angeordnet, welcher ausgebildet ist, dem Wärmetauscher einen Luftstrom zuzuführen, um den Wärmetauscher zu kühlen, wodurch eine besonders wirksame Abführung von Wärme von dem ersten Wärmetauscher und von dem zweiten Wärmetauscher erreicht wird. Der Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters des Kältegeräts ist der Bereich der Oberfläche des Kältegerätbehälters an der Vorderseite des Kältegeräts, welcher bei einem geschlossenen Kältegerät mit der Tür des Kältegeräts in Kontakt steht und welcher beim Öffnen der Tür freigelegt wird. Der Öffnungsbereich steht dadurch mit dem Außenbereich des Kältegeräts in Kontakt.
Ein Heizabschnitt kann herkömmlich durch eine Verlängerung des Wärmetauschers, z.B. Verflüssigers, in einer Kältemittelkreislaufanordnung des Kältegeräts bereitgestellt werden, die rohrförmig um den Öffnungsbereich platziert ist. Wenn der Heizabschnitt vor dem Verflüssiger in der Kältemittelkreislaufanordnung eingebaut ist, weist das von dem Verdichter abgegebene Kältemittel in dem Heizabschnitt eine erhöhte Temperatur auf, die wärmer als die Verflüssigungstemperatur des Kältemittels ist. Wenn der Heizabschnitt nach dem Verflüssiger in der Kältemittelkreislaufanordnung eingebaut ist, dann kann das Kältemittel in dem Heizabschnitt bereits so stark abgekühlt sein, dass der Heizabschnitt kälter als die Verflüssigungstemperatur des Kältemittels ist.
Wenn der Heizabschnitt wärmer als für die Vermeidung von Wasserkondensation notwendig ist, verschlechtert sich die Effizienz des Kältegeräts, da Wärme von dem Heizabschnitt in den Kältegeräteinnenraum dringt, wodurch der Verdichter eine höhere Leistung erbringen muss und dadurch mehr Energie verbraucht. Wenn der Heizabschnitt zu kalt ist, kann eventuell die Wasserkondensation an dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters nicht ausreichend verhindert werden.
Durch die Anordnung des Heizabschnitts zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher und durch die thermische Kopplung zwischen dem Heizabschnitt und der Multi-Port extrudierten Fluidleitung wird erreicht, dass die Temperatur des Heizabschnitts der Verflüssigungstemperatur des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufanordnung entspricht.
Dadurch kann die Temperatur des Heizabschnitts so eingestellt werden, dass sowohl eine Wasserkondensation an dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters verhindert werden kann und gleichzeitig energetische Nachteile durch die Erwärmung des Heizabschnitts vermieden werden. Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst die Kältemittelkreislaufanordnung einen Kältemittelkreislauf mit dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher oder umfasst die Kältemittelkreislaufanordnung einen ersten Kältemittelkreislauf mit dem ersten Wärmetauscher und einen zweiten Kältemittelkreislauf mit dem zweiten Wärmetauscher.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass in der ersten Alternative der erste und zweite Wärmetauscher in einem Kältemittelkreislauf kompakt angeordnet werden können, und dass in der zweiten Alternative der erste und der zweite Wärmetauscher Bestandteil von jeweils separaten Kältemittelkreisläufen sind, wodurch Wärme von zwei verschiedenen Kältemittelkreisläufen wirksam abgeführt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst die Multi-Port extrudierte Fluidleitung eine Vielzahl von Kanälen, die jeweils durch Stege getrennt sind.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von Kanälen, die durch Stege getrennt sind, eine vorteilhafte Menge von Kältemittel der Kältemittelkreislaufanordnung durch die Multi-Port extrudierte Fluidleitung fließen kann, um einen vorteilhaften Wärmeaustausch des ersten und zweiten Wärmetauschers zu ermöglichen. Wenn die Stege aus einem thermisch leitenden Material bestehen, weist die Multi-Port extrudierte Fluidleitung eine besonders große innere Oberfläche auf, wodurch Wärme besonders wirksam von dem Kältemittel abgegeben werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts ist die Multi-Port extrudierte Fluidleitung maänderförmig gebogen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die maänderförmige Biegung der Multi-Port extrudierten Fluidleitung eine besonders platzsparende Anordnung der Fluidleitung in dem ersten und/oder zweiten Wärmetauscher ermöglicht wird. Durch die maänderförmige Biegung wird die Multi-Port extrudierte Fluidleitung in mehreren parallelen Lagen in den Wärmetauschern angeordnet. Am Ende der jeweiligen Lagen sind Biegungen angeordnet, die insbesondere einen 180° Winkel einschließen. Durch die maänderförmige Ausgestaltung der Multi-Port extrudierten Fluidleitung wird die Fläche, welche zur Abgabe von Wärme zu Verfügung steht, erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst der erste Wärmetauscher einen ersten Kanal und umfasst der zweite Wärmetauscher einen zweiten Kanal, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal ausgebildet sind, ein Kältemittel der Kältemittelkreislaufanordnung jeweils in dem ersten und zweiten Wärmetauscher zu befördern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den ersten und zweiten Kanal eine konstante Förderung von Kältemittel jeweils in dem ersten und zweiten Wärmetauscher erreicht wird. Zudem wird durch die Anordnung der Kanäle in dem ersten und zweiten Wärmetauscher eine wirksame Wärmeabgabe von dem Kältemittel erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts sind der erste Kanal und der zweite Kanal parallel zueinander angeordnet, wobei das in dem ersten und zweiten Kanal förderbare Kältemittel in zueinander entgegengesetzten Strömungsrichtungen durch den ersten Kanal und durch den zweiten Kanal förderbar ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die parallele Anordnung des ersten und zweiten Kanals eine besonders gleichmäße Wärmeabgabe von dem ersten Wärmetauscher und von dem zweiten Wärmetauscher ermöglicht wird. Durch die entgegengesetzten Strömungsrichtungen des Kältemittels in dem ersten Kanal und in dem zweiten Kanal wird der Temperaturunterschied zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher gering gehalten. Dadurch kann eine konstante Wärmeabgabe von dem ersten und zweiten Wärmetauscher erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts sind der erste Kanal und der zweite Kanal durch eine Trennwand getrennt. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Trennwand eine strikte Trennung zwischen dem ersten und zweiten Kanal sichergestellt wird, so dass es zu keinem physischen Austausch von Kältemittel zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal kommt. Somit kann die wirksame Leitung des Kältemittels in dem ersten und zweiten Kanal sichergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst das Kältegerät ein Wärmetauschelement, welches den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher umfasst. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Wärmetauschelement den ersten und zweiten Wärmetauscher in einem Bauteil der Kältemittelkreislaufanordnung vereint, wodurch eine platzsparende Anordnung des ersten und zweiten Wärmetauschers in dem Kältegerät sichergestellt wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst der erste und zweite Wärmetauscher einen ersten Aufsatz und einen zweiten Aufsatz, wobei der erste Aufsatz ausgebildet ist, den ersten und zweiten Wärmetauscher mit der Kältemittelkreislaufanordnung zu verbinden, und wobei der zweite Aufsatz ausgebildet ist, den ersten und zweiten Wärmetauscher mit dem Heizabschnitt zu verbinden.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Funktion des ersten und des zweiten Aufsatzes die Kältemittelkreislaufanordnung, bzw. den Heizabschnitt, mit dem ersten und zweiten Wärmetauscher zu verbinden, ein wirksames Leiten des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufanordnung erreicht wird. Insbesondere kann das Kältemittel durch den ersten Aufsatz an einer Position des ersten Wärmetauschers in den ersten Wärmetauscher eingeführt werden und an einer Position des zweiten Wärmetauschers aus dem zweiten Wärmetauscher wieder in der Kältemittelkreislaufanordnung geleitet werden. Insbesondere kann das Kältemittel durch den zweiten Aufsatz an einer weiteren Position des ersten Wärmetauschers aus dem ersten Wärmetauscher in den Heizabschnitt eingeleitet werden und an einer weiteren Position des zweiten Wärmetauschers aus dem Heizabschnitt in den zweiten Wärmetauscher eingeleitet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst der erste und zweite Aufsatz jeweils einen ersten und zweiten Kältemittelraum zur Aufnahme des Kältemittels, wobei der erste Kältemittelraum und der zweite Kältemittelraum durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der erste Aufsatz sowohl für die Zuführung als auch für die Abführung des Kältemittels aus der Kältemittelkreislaufanordnung in den ersten, bzw. zweiten Wärmetauscher geeignet ist, und dass der zweite Aufsatz sowohl für die Zuführung als auch für die Abführung des Kältemittels aus dem Heizabschnitt in den ersten, bzw. zweiten Wärmetauscher geeignet ist. Durch die Trennwand wird eine Trennung zwischen dem ersten und zweiten Kältemittelraum in dem ersten und zweiten Aufsatz erreicht, wodurch eine Vermischung des Kältemittels aus dem ersten Wärmetauscher mit dem Kältemittel in dem zweiten Wärmetauscher verhindert wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst die Kältemittelkreislaufanordnung ein aktives System mit einem Verdampfer, einem Verdichter oder einem Drosselorgan.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung der genannten Bauteile eine wirksame Kältemittelkreislaufanordnung realisiert werden kann, wobei der Verdichter mit elektrischer Energie aktiv betrieben wird und dadurch Wärme entsteht, die durch den ersten und zweiten Wärmetauscher und durch den Heizabschnitt abgegeben wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst die Kältemittelkreislaufanordnung ein Kältemittel, wobei das Kältemittel ein Alkan oder einen Fluorkohlenwasserstoff umfasst, insbesondere Isobutan oder Tetrafluorethan.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die genannten Kältemittel eine wirksame Kältemittelkreislaufanordnung sichergestellt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts steht der Heizabschnitt mit dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters in thermisch leitenden Kontakt, um eine wirksame Abgabe der Wärmemenge an den Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters zu gewährleisten.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den thermisch leitenden Kontakt zwischen dem Heizabschnitt und dem Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters eine wirksame Erwärmung des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters sichergestellt wird. Insbesondere wird durch den thermisch leitenden Kontakt erreicht, dass ein Großteil der durch den Heizabschnitt abgegebenen Wärme nicht willkürlich an das Kältegerät abgegeben wird, sondern gezielt den Öffnungsbereich des Kältegerätbehälters erwärmt. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst die Fläche des Heizabschnitts mehr als 60% der Fläche des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters, bevorzugt mehr als 80%.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den großen Anteil der Fläche des Heizabschnitts, welcher in thermisch leitenden Kontakt mit der Fläche des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters steht, eine wirksame Erwärmung des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters ermöglicht wird. Insbesondere wird durch den großen Flächenanteil des Heizabschnitts eine gleichmäßige Erwärmung eines großen Teils des Öffnungsbereichs des Kältegerätbehälters sichergestellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst der erste oder zweite Wärmetauscher Lamellen, wobei die Lamellen ausgebildet sind, eine wirksame Abgabe von Wärme von dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher sicherzustellen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von Lamellen die thermisch leitende Oberfläche des ersten oder zweiten Wärmetauschers erhöht werden kann. Dadurch wird eine besonders wirksame Wärmeabgabe von dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher sichergestellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegeräts umfasst der erste oder zweite Wärmetauscher ein thermisch leitendes Material, das ausgewählt ist, aus der Gruppe bestehend aus Silber, Aluminium, Kupfer und Glas. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die genannten thermisch leitenden Materialien eine besonders wirksame Wärmeleitung erreicht wird.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kältegerätes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Wärmetauschelements; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Wärmetauschelements mit einer Kältemittelkreislaufanordnung.
Fig. 1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein allgemeines Kältegerät 100, welches durch eine Tür 101 verschließbar ist und einen Kältegerätbehälter 103 aufweist. Der Kältegerätbehälter 103 des Kältegeräts 100 begrenzt die Ober-, Unter,- Vorder,- und Rückseite des Kältegeräts 100. Der Kältegerätbehälter 103 umfasst an der Vorderseite des Kältegeräts 100 einen Öffnungsbereich 105, welcher in der Nähe der Öffnung des Kältegeräts 100 angeordnet ist. Der Öffnungsbereich 105 des Kältegerätbehälters 103 wird, wenn die Tür 101 geschlossen ist, durch die Tür 101 bedeckt. Wenn die Tür 101 geöffnet wird, wird der Öffnungsbereich 105 des Kältegerätbehälters 103 freigelegt und steht mit dem Außenbereich des Kältegeräts 100 in Kontakt.
Das Kältegerät 100 umfasst einen oder mehrere Kältemittelkreisläufe mit jeweils einem Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Drosselorgan. Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, z.B. Luft, verdampft wird. Der Verdichter ist ein mechanisch betriebenes Bauteil, das Kältemitteldampf vom Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum Verflüssiger ausstößt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, z.B. Luft, verflüssigt wird. Dazu umfasst das Kältegerät 100 einen Ventilator, welcher ausgebildet ist, dem Verflüssiger einen Luftstrom zuzuführen. Durch den Luftstrom kommt es zu einer Abkühlung und zu einer wirksamen Wärmeabfuhr von dem Verflüssiger. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung. Das Kältemittel ist ein Fluid, das für die Wärmeübertragung in der Kältemittelkreislaufanordnung verwendet wird, das bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck des Fluides Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck des Fluides Wärme abgibt, wobei üblicherweise Zustandsänderungen des Fluides inbegriffen sind.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Wärmetauschelements. Das Wärmetauschelement 107 umfasst einen ersten Wärmetauscher 109 und einen zweiten Wärmetauscher 1 1 1 , z.B. Verflüssiger, die Bestandteile der Kältemittelkreislaufanordnung sind. Die Trennung zwischen dem ersten Wärmetauscher 109 und dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 ist mittels einer Trennlinie 1 13 dargestellt. Das Wärmetauschelement 107 umfasst ein Eingangsrohr 1 15 und ein Ausgangsrohr 1 17, durch welches das Kältemittel in den ersten Wärmetauscher 109 eingeleitet, bzw. ausgeleitet werden kann. Der erste Wärmetauscher 109 und der zweite Wärmetauscher 1 1 1 sind als eine extrudierte MPE-Fluidleitung 1 19 ausgebildet, durch die Kältemittel geleitet wird und welche eine maänderförmige Struktur aufweist. Die MPE-Fluidleitung 1 19 ist insbesondere eine aus Aluminium extrudierte flache Mehrkanalfluidleitung, wobei die Kanäle in der MPE-Fluidleitung 1 19 durch Stege getrennt sind. Dadurch ist es möglich, die MPE-Fluidleitung 1 19 zu biegen, ohne dass die Kanäle kollabieren. Die MPE- Fluidleitung 1 19 kann deshalb mäanderförmig gebogen werden. Zwischen den maänderförmigen Abschnitten der extrudierten MPE-Fluidleitung 1 19 sind Lamellen 120 angebracht, welche die Oberfläche des ersten und zweiten Wärmetauschers 109, 1 1 1 erhöhen und eine wirksame Wärmeabgabe von dem ersten und zweiten Wärmetauscher 109, 1 1 1 an den Außenbereich des Wärmetauschelements 107 ermöglichen.
Der Übergang der extrudierten MPE-Fluidleitung 1 19 zu dem Eingangsrohr 1 15 und zu dem Ausgangsrohr 1 17 wird jeweils durch einen ersten Aufsatz 121 und einen zweiten Aufsatz 123 realisiert, wobei der erste Aufsatz 121 und der zweite Aufsatz 123 rohrförmig ausgebildet sind, insbesondere aus Aluminium bestehen, und passende seitliche Schlitze aufweisen, die an den Enden der MPE-Fluidleitungen 1 19 befestigt, z.B. angelötet, werden können. Der erste Aufsatz 121 und der zweite Aufsatz 123 haben jeweils zwei Anschlüsse, die nicht miteinander verbunden sind. In der Mitte des ersten Aufsatzes 121 , bzw. des zweiten Aufsatzes 123 befindet sich eine Trennwand, die das Kältemittel in der MPE-Fluidleitung 1 19 umleitet.
Der erste Aufsatz 121 ist mit dem Eingangsrohr 1 15 und der zweite Aufsatz 123 ist mit dem Ausgangsrohr 1 17 verbunden. Der erste Aufsatz 121 ist ferner mit einem weiteren Ausgangsrohr 125 und der zweite Aufsatz 123 ist ferner mit einem weiteren Eingangsrohr 127 verbunden. Das Eingangsrohr 1 15 ist mit der Kältemittelkreislaufanordnung verbunden, so dass Kältemittel durch das Eingangsrohr 1 15 in den ersten Wärmetauscher 109 geleitet werden kann. Das Ausgangsrohr 1 17 ist mit einem Heizabschnitt verbunden, so dass das Kältemittel durch das Ausgangsrohr 1 17 aus dem ersten Wärmetauscher 109 in den Heizabschnitt geleitet werden kann. Das weitere Eingangsrohr 127 ist mit dem Heizabschnitt verbunden, so dass das Kältemittel aus dem Heizabschnitt durch das weitere Eingangsrohr 127 in den zweiten Wärmetauscher 1 1 1 geleitet werden kann. Das weitere Ausgangsrohr 125 ist mit der Kältemittelkreislaufanordnung verbunden, so dass das Kältemittel durch das weitere Ausgangsrohr 125 aus dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 wieder zurück in der Kältemittelkreislaufanordnung geleitet werden kann.
Entlang der Trennlinie 1 13 befindet sich in dem ersten Aufsatz 121 und in dem zweiten Aufsatz 123 eine physische Trennung, um ein Vermischen von Kältemittel zwischen dem ersten Wärmetauscher 109 und dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 zu verhindern.
Der erste und zweite Wärmetauscher 109, 1 1 1 , z.B. Verflüssiger, besteht insbesondere aus zwei parallelen Mäandern aus einer MPE-Fluidleitung 1 19 mit Lamellen 120 aus durchgehenden, gefalteten Aluminiumblechen, sowie dem ersten Aufsatz 121 und dem zweiten Aufsatz 123 mit innerer Trennwand und zwei Schlitzen und jeweils zwei Rohren.
Eine Variante des ersten und zweiten Wärmetauschers 109, 1 1 1 , z.B. Verflüssiger, besteht aus einem einzelnen Mäander aus einer entsprechend breiteren MPE-Fluidleitung 1 19, bei der die Trennung zwischen dem ersten Wärmetauscher 109 und dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 durch die Trennwand in dem ersten Aufsatz 121 und dem zweiten Aufsatz 123 bewirkt wird. Dadurch kann Material und Montageaufwand eingespart werden. Der erste Wärmetauscher 109 und der zweite Wärmetauscher 1 1 1 sind in dem Wärmetauschelement 107 so angeordnet, dass eine Wärmeabgabe von dem Kältemittel an den Außenbereich des Wärmetauschelements 107 ermöglicht wird. Die Wärmeabgabe kann durch die MPE-Fluidleitungen 1 19 und durch die Lamellen 120 sichergestellt werden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Wärmetauschelements mit einer Kältemittelkreislaufanordnung. Das Wärmetauschelement 107 ist Bestandteil einer Kältemittelkreislaufanordnung 129 des Kältegeräts 100, wobei die Kältemittelkreislaufanordnung 129 einen Verdichter 131 , einen Verdampfer 133 und ein Drosselorgan 135 umfasst. Das Kältemittel der Kältemittelkreislaufanordnung 129 weist eine Strömungsrichtung 137 auf.
Das Wärmetauschelement 107 umfasst einen ersten Wärmetauscher 109 und einen zweiten Wärmetauscher 1 1 1 , z.B. Verflüssiger, die Bestandteile der Kältemittelkreislaufanordnung 129 sind. Die physische Trennung zwischen dem ersten Wärmetauscher 109 und dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 ist durch eine Trennlinie 1 13 dargestellt. Der erste Wärmetauscher 109 und der zweite Wärmetauscher 1 1 1 sind insbesondere aus einer MPE-Fluidleitung 1 19 hergestellt. Der erste Wärmetauscher 109 und der zweite Wärmetauscher 1 1 1 sind ausgebildet, um Wärme von dem Kältemittel an den Außenbereich des Wärmetauschelements 107 abzuführen, wodurch das Kältemittel der Kältemittelkreislaufanordnung 129 in dem ersten Wärmetauscher 109 und in dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 , z.B. Verflüssiger, verflüssigt wird.
Die Kältemittelkreislaufanordnung 129 weist einen Heizabschnitt 139 auf, der zwischen dem ersten Wärmetauscher 109 und dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 angeordnet ist. Der Heizabschnitt 139 ist thermisch leitend mit dem Öffnungsbereich 105 des Kältegerätbehälters 103 des Kältegeräts 100 verbunden, wodurch Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung 129 an den Öffnungsbereich 105 des Kältegerätbehälters 103 des Kältegeräts 100 abgegeben werden kann. Der Verdichter 131 verdichtet und erwärmt das Kältemittel und pumpt dieses in den ersten Wärmetauscher 109, z.B. Verflüssiger. Das Kältemittel strömt durch den als maänderförmige MPE-Fluidleitung 1 19 ausgebildeten ersten Wärmetauscher 109, wobei das Kältemittel Wärme an den Außenbereich des Wärmetauschelements 107 abgibt. Anschließend wird das Kältemittel aus dem ersten Wärmetauscher 109 durch den Heizabschnitt 139 geleitet, wobei das Kältemittel Wärme an den Öffnungsbereich 105 des Kältegerätbehälters 103 des Kältegeräts 100 abgibt. Anschließend wird das Kältemittel in den zweiten Wärmetauscher 1 1 1 , z.B. Verflüssiger geleitet. Das Kältemittel strömt durch den als maänderförmige MPE-Fluidleitung 1 19 ausgebildeten zweiten Wärmetauscher 1 1 1 , wobei das Kältemittel Wärme an den Außenbereich des Wärmetauschelements 107 abgibt.
Stromabwärts nach dem zweiten Wärmetauscher 1 1 1 fließt das Kältemittel durch einen Trockner 141 der Kältemittelkreislaufanordnung 129 und dann weiter durch das
Drosselorgan 135 und durch den Verdampfer 133 wieder zu dem Verdichter 131 . Der Verdichter 131 pumpt das Kältemittel schließlich wieder zu dem ersten Wärmetauscher 109 des Wärmetauschelements 107.
Durch den ersten Wärmetauscher 109 und den zweiten Wärmetauscher 1 1 1 kann die Temperatur des Heizabschnitts 139 zum Erwärmen des Öffnungsbereichs 105 des Kältegerätbehälters 103 des Kältegeräts 100 auch mit einem MPE-Verflüssiger auf die Verflüssigungstemperatur eingestellt werden. Damit werden, in den Fällen wo eine nachgeschaltete Kältegerätbehälterheizung zu kalt wäre, energetische Nachteile vermieden. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt. Bezugszeichenliste
Kältegerät
Tür
Kältegerätbehälter
Öffnungsbereich
Wärmetauschelement
Erster Wärmetauscher
Zweiter Wärmetauscher
Trennlinie
Eingangsrohr
Ausgangsrohr
MPE-Fluidleitung
Lamellen
Erster Aufsatz
Zweiter Aufsatz
Weiteres Ausgangsrohr
Weiteres Eingangsrohr
Kältemittelkreislaufanordnung
Verdichter
Verdampfer
Drosselorgan
Strömungsrichtung
Heizabschnitt
Trockner

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät (100) mit einem Kältegerätbehälter (103), einer Tür (101 ) zum Verschließen eines Öffnungsbereichs (105) des Kältegerätbehälters (103) und einer Kältemittelkreislaufanordnung (129), wobei die Kältemittelkreislaufanordnung (129) einen ersten Wärmetauscher (109) und einen zweiten Wärmetauscher (1 1 1 ), sowie einen Heizabschnitt (139) zum Erwärmen des Öffnungsbereichs (105) des Kältegerätbehälters (103) des Kältegeräts (100) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Wärmetauscher (109) und der zweite Wärmetauscher (1 1 1 ) eine Multi-Port extrudierte Fluidleitung (1 19) umfassen und ausgebildet sind, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung (129) abzuführen, dass
die Multi-Port extrudierte Fluidleitung (1 19) mit dem Heizabschnitt (139) thermisch gekoppelt ist, und dass
der Heizabschnitt (139) zwischen dem ersten Wärmetauscher (109) und dem zweiten Wärmetauscher (1 1 1 ) angeordnet und ausgebildet ist, Wärme von der Kältemittelkreislaufanordnung (129) an den Öffnungsbereich (105) des Kältegerätbehälters (103) abzugeben.
Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Kältemittelkreislaufanordnung (129) einen Kältemittelkreislauf mit dem ersten Wärmetauscher (109) und dem zweiten Wärmetauscher (1 1 1 ) umfasst oder dass die Kältemittelkreislaufanordnung (129) einen ersten Kältemittelkreislauf mit dem ersten Wärmetauscher (109) und einen zweiten Kältemittelkreislauf mit dem zweiten Wärmetauscher umfasst.
Kältegerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die MultiPort extrudierte Fluidleitung (1 19) eine Vielzahl von Kanälen umfasst, die jeweils durch Stege getrennt sind. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Multi-Port extrudierte Fluidleitung (1 19) maänderförmig gebogen ist.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (109) einen ersten Kanal und der zweite Wärmetauscher (1 1 1 ) einen zweiten Kanal umfasst, und dass der erste Kanal und der zweite Kanal ausgebildet sind, ein Kältemittel der Kältemittelkreislaufanordnung (129) jeweils in dem ersten und zweiten Wärmetauscher (109, 1 1 1 ) zu befördern.
Kältegerät (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal und der zweite Kanal parallel zueinander angeordnet sind, und dass
das in dem ersten und zweiten Kanal förderbare Kältemittel in zueinander entgegengesetzten Strömungsrichtungen (137) durch den ersten Kanal und durch den zweiten Kanal förderbar ist.
Kältegerät (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal und der zweite Kanal durch eine Trennwand getrennt sind.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) ein Wärmetauschelement (107) umfasst, welches den ersten Wärmetauscher (109) und den zweiten Wärmetauscher (1 1 1 ) umfasst.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Wärmetauscher (109, 1 1 1 ) einen ersten Aufsatz (121 ) und einen zweiten Aufsatz (123) umfassen, dass der erste Aufsatz (121 ) ausgebildet ist, den ersten und zweiten Wärmetauscher (109, 1 1 1 ) mit der Kältemittelkreislaufanordnung (129) zu verbinden, und dass der zweite Aufsatz (123) ausgebildet ist, den ersten und zweiten Wärmetauscher (109, 1 1 1 ) mit dem Heizabschnitt (139) zu verbinden.
0. Kältegerät (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Aufsatz (121 , 123) jeweils einen ersten und zweiten Kältemittelraum zur Aufnahme des Kältemittels umfasst, wobei der erste Kältemittelraum und der zweite Kältemittelraum durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.
1 . Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelkreislaufanordnung (129) ein aktives System mit einem Verdampfer (133), einem Verdichter (131 ) oder einem Drosselorgan (135) umfasst.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelkreislaufanordnung ein Kältemittel umfasst, und dass das Kältemittel ein Alkan oder einen Fluorkohlenwasserstoff umfasst, insbesondere Isobutan oder Tetrafluorethan. 13. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizabschnitt (139) mit dem Öffnungsbereich (105) des Kältegerätbehälters (103) in thermisch leitenden Kontakt steht, um eine wirksame Abgabe der Wärmemenge an den Öffnungsbereich (105) des Kältegerätbehälters (103) zu gewährleisten.
14. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Heizabschnitts (139) mehr als 60% der Fläche des Öffnungsbereichs (105) des Kältegerätbehälters (103) umfasst, bevorzugt mehr als 80%.
15. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Wärmetauscher (109, 1 1 1 ) Lamellen (120) umfasst, wobei die Lamellen (120) ausgebildet sind, eine wirksame Abgabe von Wärme von dem ersten Wärmetauscher (109) oder dem zweiten Wärmetauscher (1 1 1 ) sicherzustellen.
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