WO2009103676A1 - Kältegerät mit wassertank - Google Patents

Abstract

Ein Kältegerät umfasst ein Wassertank (13), der wenigstens eine Wandfläche (23) und eine Bodenfläche (24) aufweist, und eine an dem Wassertank (13) angeordnete flächige Heizung (33), die sich über die Bodenfläche (24) des Wassertanks (13) erstreckt.

Description

Kältegerät mit Wassertank

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Wassertank. Kältegeräte wie etwa Kühlschränke oder Gefriergeräte mit einem solchen Wassertank, der eine außen am Gerät angebrachte Zapfstelle mit gekühltem Trinkwasser versorgt, erfreuen sich bei den Verbrauchern zunehmender Beliebtheit.

Das Wasser in einem solchen Tank darf niemals gefrieren, zum einen, da die mit dem Gefrieren verbundene Ausdehnung des Wassers den Tank zerstören könnte, zum anderen, weil aus einem vereisten Tank kein Wasser abgezapft werden kann. Der Wassertank darf daher keinen zu engen thermischen Kontakt mit einem Innenraum haben, wenn dieser auf Temperaturen unter 0°C abkühlbar ist.

Es sind Kältegeräte bekannt, bei denen versucht wird, diese Anforderung zu erfüllen, indem der Tank in einer Wand des Kältegerätegehäuses eingebettet wird, so dass er so- wohl nach außen als auch zum Innenraum hin von einer isolierenden Schicht umgeben ist. Das Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten dieser Schichten sowie Innenraum- und Umgebungstemperatur legen die Temperatur fest, die der Inhalt des Tanks unter stationären Bedingungen annimmt. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass die Innenraumtemperatur und - in noch stärkerem Maße als diese - auch die Umgebungs- temperatur variabel sind. Ein Kältegerät, das für den Einsatz in gemäßigten Breiten ausgelegt ist, kann bei Einsatz in tropischer Umgebung den Tankinhalt nicht befriedigend kühlen. Umgekehrt besteht bei einem Kältegerät, das in tropischer Umgebung befriedigend kaltes Wasser liefert, die Gefahr, dass es in gemäßigten Breiten, insbesondere beim Einsatz in einem ungeheizten Raum, den Tankinhalt zum Gefrieren bringt. Ein solches herkömmliches Kältegerät kann daher nicht für unterschiedliche Klimazonen einheitlich gefertigt werden. Die Fertigung von Modellen, die sich im Verhältnis der Isolationsschichtdicken beiderseits des Wassertanks unterscheiden, erfordert einen erhöhten Fertigungsaufwand, und auch für den Benutzer stellt es eine lästige Einschränkung dar, wenn das Gerät, das er erhält, nur in einem beschränkten Bereich von Umgebungstemperaturen brauchbar ist. Des Weiteren führt die Notwendigkeit, den Wassertank gegen den Innenraum des Kältegerätes zu isolieren, dazu, dass wenn nach dem Abzapfen von Wasser aus dem Tank Frischwasser von Umgebungstemperatur nachfließt, es sehr lange dauert, bis dieses Frischwasser abgekühlt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das unter stark variablen Umgebungstemperaturen einsetzbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einem Wassertank, der wenigstens eine Seitenwand und eine Bodenfläche aufweist, eine zum Verhindern des Gefrierens des Tankinhalts an dem Wassertank angeordnete flächige Heizung sich zumindest teilweise über die Bodenfläche des Tanks erstreckt und in wärmeleitendem Kontakt mit dieser steht. Indem so der Tank von unten beheizt wird, ist eine zügige Verteilung des erwärmten Wassers im Tank und damit eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleistet, so dass das Gefrieren des Tankinhalts zuverlässig vermieden werden kann. Vorteilhafterweise ist die Bodenfläche des Wassertanks vollständig mit der flächigen Heizung in wärmeleitendem Kontakt.

Wenn der Wassertank in einer Gehäusewand des Kältegeräts eingebettet ist, ist aufgrund der beschränkten Stärke der Gehäusewand die Bodenfläche im Allgemeinen erheblich kleiner als die Seitenwand. Um eine ausreichende Erwärmung zu gewährleisten, erstreckt sich hier die Heizung zweckmäßigerweise auch über die Seitenwand und steht in wärmeleitendem Kontakt mit dieser.

Die mit der Heizung versehende Seitenwand ist vorzugsweise einer Außenseite des Gehäuses zugewandt, so dass sie gegen einen Innenraum des Kältegeräts noch durch den Tank und seinen Inhalt isoliert ist.

Eine zweite Seitenwand des Tanks grenzt vorzugsweise an einen Hohlraum an, der mit einem gekühlten Innenraum des Kältegeräts kommuniziert, um im Bedarfsfall eine zügige Kühlung des Inhalts des Wassertanks zu ermöglichen.

Zur Befestigung der Heizung kann der Wassertank vorteilhafterweise mit Klemmvorrichtungen versehen sein. So kann auf eine Verklebung der Heizung am Tank verzichtet werden, da hier, wenn sie nicht hinreichend exakt vorgenommen wird, die Gefahr von Lufteinschlüssen zwischen dem Wassertank und der Heizung oder von Faltenbildung besteht.

Ein enger Kontakt zwischen einer flexiblen Heizung und der Oberfläche des Wassertanks kann auf einfache Weise gewährleistet werden, wenn die Oberfläche des Wassertanks zwischen zwei Klemmvorsprüngen konvex ist.

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 erfindungsgemäßes Kältegerät mit einem in einer Nische der Tür montierten Wassertank;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Wassertanks;

Fig. 3 ein Detail des Wassertanks im Schnitt; und

Fig. 4 ein zweites Detail im Schnitt gemäß einer weitergebildeten Ausgestaltung.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät mit Wassertank gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem gezeigten Kältegerät kann es sich um einen Gefrierschrank oder um das Gefrierteil eines side-by-side-Kombinationsgerätes handeln. Die Wände von Korpus 1 und Tür 2, die den Innenraum 3 des Gerätes umschließen, sind in an sich bekannter Weise jeweils mit einer festen Außenhaut und Innenhaut realisiert, die einen mit isolierendem Kunstharz ausgeschäumten Zwischenraum umschließen. Die Innenhaut 4 der Tür 2 ist einteilig aus Kunststoff tiefgezogen und hat in einem zentralen Bereich einen in den Innenraum 3 hineinragenden Vorsprung 5. Die Außenhaut setzt sich zusammen aus einer im Wesentlichen ebenen Frontplatte 6, die hier mit einer Möbelplatte 7 verkleidet dargestellt ist, und in die ein zentrales Fenster geschnitten ist, sowie einem im Wesentlichen quaderförmigen, nach vorne offenen, aus Kunststoff spritzgeformten Gehäuse 8, das in den Vorsprung 5 der Innenhaut 4 eingreift und das Fenster der Frontplatte 6 ausfüllt. Zwei Stufen 9 an Boden- und Deckenwand des Gehäuses 8 gliedern die in dessen Innerem gebildete Nische in einen inneren Bereich 10 und einen äußeren, zur Vorderseite des Gerätes hin offenen Bereich 1 1. Der innere Bereich 10 ist durch eine von vorn in das Gehäuse 8 eingeschobene, an den Stufen 9 anliegende wärmeisolierende Platte 12 im Wesentlichen verschlossen. Im inneren Bereich 10 ist ein Wassertank 13 untergebracht. Leitungen 14 bzw. 15 verbinden den Wassertank 13 einerseits mit dem Trinkwassernetz und andererseits mit einer Zapfstelle 16 im äußeren Bereich 11 des Gehäuses 8.

Zwischen einer Rückseite des in etwa quaderförmigen Wassertanks 13 und einer Rückwand des Gehäuses 8 befindet sich ein Hohlraum 17. Mehrere Durchgänge 18, von denen in dem Schnitt der Fig. 1 nur einer zu sehen ist, verbinden den Hohlraum 17 mit dem Innenraum 3. An wenigstens einem dieser Durchgänge 18 ist ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Steuerelement wie etwa eine Klappe oder ein Gebläse angeordnet, das es erlaubt, die Luftzirkulation zwischen dem Hohlraum 17 und dem Innenraum 3 auf ein Minimum zu beschränken, wenn die von einem an den Tank 13 angebrachten Sensor gemeldete Wassertemperatur niedrig genug ist, bzw. Luftzirkulation zuzulassen oder anzutreiben, wenn, etwa nach dem Zustrom von Frischwasser zum Tank 13, die Wassertemperatur im Tank 13 über dem Sollwert liegt.

In dem Innenraum 3 befinden sich ein automatischer Eisbereiter 19 sowie ein Vorratsbehälter 20, in den der Eisbereiter 19 fertige Eisstücke ausgibt. Eine

Ausgabeöffnung des Vorratsbehälters 20 befindet sich über einem Schacht 21 , der sich durch die Wand der Tür 2 hindurch erstreckt und an der Decke des äußeren Bereiches 11 in das Gehäuse 8 mündet. So kann ein in dem äußeren Bereich 11 platzierter Behälter sowohl mit gekühltem Wasser aus dem Tank 13 als auch mit Eisstücken aus dem Vorratsbehälter 20 befüllt werden.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wassertanks 13, gesehen von seiner der Nische 1 1 zugewandten Vorderseite her. Der Wassertank 13 ist von im Wesentlichen quaderförmiger Gestalt. Er setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einer flachen Schale 22, die eine vordere Wand 23, eine Bodenfläche 24, eine Decke 25 und Seitenwände 26 des Tanks 13 bildet, und einer Rückwand 28, die an einem rings um Bodenfläche 24, Decke 25 und Seitenwände 26 verlaufenden Bund 27 der Schale 22 verschweißt ist. Ein- und Auslassstutzen 29, 30 stehen von oberen Ecken der vorderen Wand 23 ab. Benachbart zum Auslassstutzen 30 ist an einer der Seitenwände 26 eine Tasche 31 aus Kunststofffolie angeschweißt, die vorgesehen ist, einen von oben eingesteckten Temperatursensor zum Erfassen der Wassertemperatur im Tank 1 aufzunehmen.

Der Tank 13 ist abgedichtet durch eine flächige Verschweißung, in Fig. 4 mit 39 bezeichnet, zwischen dem Bund 27 und der Rückwand 28.

An der vorderen Wand 23 sind zwei Klammern 32 angeformt, die eine Folienheizung 33 gegen die Wand 23 gedrückt halten. Die Folienheizung erstreckt sich über den größeren Teil der vorderen Wand 23 und die Bodenfläche 24 bis in die Nähe des Bundes 27, wo sie von weiteren, in der Ansicht nicht dargestellten Klammern gehalten ist. Indem sich die Folienheizung 33 über den über eine imaginäre Verbindungsebene zwischen oberen und unteren Klammern vorspringenden unteren Rand der Wand 23 erstreckt, ist sie auf ihrer gesamten Fläche in engem Kontakt mit der Schale 22 gehalten.

Um die Folienheizung 33 in die Klammern 32 bequem einführen und dauerhaft halten zu können, ist ein oberer und ein unterer Rand der Folienheizung 33, wie in Fig. 3 exemplarisch anhand eines Schnitts durch den oberen Randbereich der Folienheizung 33 gezeigt, um einen steifen, stabförmigen Keder 34 herum geschlungen. Dieser Keder 34 gibt der ansonsten flexiblen Folienheizung 33 die nötige Steifigkeit, um in die Klammer 32 eingeschoben zu werden und sorgt für einen dauerhaften Halt durch Formschluss. Die durch den Keder 34 von der Wand 23 elastisch abgespreizte Klammer 32 übt gleichzeitig einen aufwärts gerichteten Zug auf die Folienheizung 33 auf, so dass diese unter Zugspannung gehalten ist und eng an der Oberfläche des Tanks 13 anliegt.

Die Verankerung des unteren Randes der Folienheizung 33 an der Bodenfläche 24 kann mit Hilfe von zu den Klammern 32 analogen Klammern erfolgen; Fig. 4 zeigt eine demgegenüber abgewandelte Art der Verankerung. Auch hier ist der Rand der Folienheizung 33 um einen stabförmigen Keder 34 herum geschlungen. Der umlaufende Bund 27 der Schale 22 ist nach Außen jeweils durch einen abgewinkelten Steg 36 verlängert, so dass sich an der Vorderseite des Bundes 27 eine Nut 35 ergibt, die den Keder 34 aufnimmt. Die Rückwand 28 ist mit einem umlaufenden Steg 37 versehen, der einen jenseits des Stegs 36 vorspringenden und die Nut 35 teilweise verschließenden Vorsprung 38 trägt. Steg 37 und Vorsprung 38 fungieren zusammen als eine Klammer, die den Keder 34 und mit ihm den unteren Rand der Folienheizung 33 in der Nut 35 festhält.

Es ist denkbar, einen oberen Rand der Folienheizung in einer zu der Darstellung der Fig. spiegelbildlichen Anordnung zwischen Decke 25 und Rückwand 28 des Tanks 13 zu verankern. In diesem Fall ist sich über die Decke 25 hinweg erstreckender Abschnitt der Folienheizung zweckmäßigerweise frei von Heizleitern, da sich an der Bodenfläche 24 und der vorderen Wand 23 freigesetzte Wärme wesentlich effizienter auf den Inhalt des Tanks 13 überträgt.

Claims

Patentansprüche

1. Kältegerät mit einem Wassertank (13), der wenigstens eine Wandfläche (23) und eine Bodenfläche (24) aufweist, und einer an dem Wassertank (13) angeordneten flächigen Heizung (33), dadurch gekennzeichnet, dass die

Heizung (33) sich zumindest teilweise über die Bodenfläche (24) erstreckt.

2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (33) die Bodenfläche (24) vollständig abdeckt.

3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank (13) in einer Gehäusewand des Kältegeräts eingebettet ist und die Heizung (33) sich auch über die Wandfläche (23) erstreckt.

4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandfläche (23) des Wassertanks (13) einer Außenseite des Gehäuses zugewandt ist.

5. Kältegerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an eine zweite Wandfläche (28) des Wassertanks (13) ein Hohlraum (17) angrenzt, der mit einem gekühlten Innenraum (3) des Kältegeräts kommuniziert.

6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (17) als Luftkanal ausgebildet ist, in den zwangweise im Innenraum (3) umgewälzte Kälteluft einzuströmen vermag.

7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank (13) Klemmvorsprünge (32; 38) trägt, an denen die Heizung (33) befestigt ist.

8. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (33) flexibel und die Oberfläche des Wassertanks (13) zwischen zwei Klemmvorsprüngen (32; 38) konvex ist.