WO2010020536A1 - Kältegerät und verdampfer - Google Patents

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WO2010020536A1
WO2010020536A1 PCT/EP2009/060093 EP2009060093W WO2010020536A1 WO 2010020536 A1 WO2010020536 A1 WO 2010020536A1 EP 2009060093 W EP2009060093 W EP 2009060093W WO 2010020536 A1 WO2010020536 A1 WO 2010020536A1
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evaporator
appliance according
refrigerating appliance
microstructured surface
ice
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PCT/EP2009/060093
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Inventor
Jörg STELZER
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
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    • 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
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    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/006—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass for preventing frost
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F19/006—Preventing deposits of ice
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
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    • F25D23/06—Walls
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic

Definitions

  • the invention relates to a refrigerator, in particular a household appliance, with an interior and an evaporator.
  • a refrigerator in particular a household appliance
  • the surface of such an evaporator when supplied with refrigerant, reaches temperatures well below 0 ° C. Humidity from the interior of the refrigerator can therefore condense and freeze on the surface of the evaporator. This creates an ice layer on the surface of the evaporator, which must be defrosted regularly. For deep freezers, the ice layer often spreads from the evaporator coils over the side walls and the interior fittings, such as refrigerated trays and shelves, and can be removed only by defrosting the entire refrigerator.
  • the evaporator In so-called Nofrost refrigerators, the evaporator is arranged in a separate from the interior evaporator chamber.
  • a fan located in this evaporator compartment conveys the cooled, dry air via air ducts into the refrigerated compartment (the interior). Humidity and odors condense on the evaporator and form a frost or ice layer there.
  • a defrost timer switches off the fan and a heater attached to the evaporator.
  • the evaporator is defrosted, without the frozen food antaut. Due to the defrost heater and the continuous fan, the power consumption of these devices is slightly higher than with normal freezers.
  • an evaporator for a refrigeration device which is provided with a hydrophobic coating.
  • a hydrophobic coating serves to delay the formation of first ice crystals on an ice-free evaporator and thus to increase the time required for ice to form on the evaporator after a defrosting process.
  • the hydrophobic coating can not prevent or retard further ice formation.
  • WO 2008/025538 describes a so-called antifouling coating which was developed on the model of shark skin and avoids the pollinating, for example, of barnacles on ship hulls, etc.
  • This coating comprises a surface which is elastic and microstructured. It is described that the barnacles, if they are too large, fall off the coating.
  • Other applications of the coating include, for example, milk processing, breweries and paper mills, where the formation of organic deposits is to be prevented.
  • the document contains no indication that the coating described can also reduce the adhesion of ice.
  • the object of the present invention is to provide a refrigerating appliance and an evaporator for a refrigerator, in which the build-up or the adhesion of ice to the evaporator and to other surfaces of the interior is reduced or prevented.
  • the evaporator has a microstructured surface, which reduce the buildup and / or the adhesion of ice on the surface.
  • the evaporator is designed as a lamellar evaporator.
  • the invention has recognized that the principle of WO 2008/025538 is suitable not only for organic deposits, but also very well to avoid ice buildup of evaporators in the interior of refrigerators.
  • microstructuring the surface can be achieved that the ice, if it is too large, from the evaporator or from the microstructured surface drops. This makes it possible to make refrigeration appliances more energy efficient, since the defrost cycle is no longer or less often necessary.
  • the invention is advantageous because the ice build-up is limited here to the evaporator. If this is provided with the microstructured surface according to the invention, it may be possible to dispense completely with the defrost cycle. Therefore, the evaporator is preferably arranged outside the interior in a separate from the interior of the evaporator chamber, which is connected to the interior through air channels.
  • the entire disclosure content of WO 2008/025538 is hereby incorporated into this application.
  • the microstructuring is preferably formed by elevations and depressions in the surface, which may have a height of up to 1-2 mm and distances of up to 1-2 mm from each other.
  • the surveys and depressions can be regular or irregularly shaped and distributed; In the case of an irregular distribution, the microstructuring can also be formed by roughness structures having an average roughness R a of up to 1 mm.
  • the microstructure may have an average surface roughness depth R z of preferably about 20 ⁇ m to 2 mm.
  • a section of the evaporator on a microstructured surface since the evaporator takes place the largest ice formation.
  • z. B. rear wall evaporator at least a portion of the wall of the interior, behind which the evaporator is arranged to be provided with such a surface. The equipment of the interior, such.
  • B.degutschalen and inner walls of refrigerators can be advantageously provided with such a microstructured surface, so that a possibly formed thereon ice layer can be easily removed.
  • the shells and inner walls of an ice maker integrated in the refrigerator are provided with the microstructured surface according to the invention.
  • the refrigerator is preferably a household appliance, in particular a refrigerator, a freezer or a fridge freezer.
  • the microstructured surface is arranged in a coating which is applied to the evaporator or the walls / equipment of the interior.
  • the elevations and depressions of the microstructuring can advantageously be formed from the coating material, which moreover can have further advantageous properties; For example, it may have a low surface energy.
  • the microstructured surface is further elastic or flexible. Due to the elasticity of the surface, a growing on it Ice layer are easier to remove, or possibly falls off by itself. A modulus of elasticity of the microstructured surface of about 0.01-1 kN / mm 2 is preferred.
  • the microstructuring is preferably formed by elevations and depressions in the surface, the elevations being elastically deformable or elastically displaceable relative to one another.
  • the material of the elevations may be correspondingly elastic, for example having a Shore A hardness of 30-40.
  • the elevations may also be formed by microparticles introduced into a flexible material which are elastically displaceable relative to one another in the flexible material.
  • the tips of the elevations are displaceable by up to about 20 to 100 microns to each other.
  • the microstructured surface also preferably has a low surface energy, so that it is little wetted by condensed water. As a result, the ice forms in slowly growing beads, which fall off due to the microstructured surface according to the invention, if they are too heavy or abut adjacent ice beads.
  • the surface energy of the microstructured surface is preferably less than 0.04 Joule / m 2 , preferably less than 0.03 Joule / m 2, particularly preferably 0.020-0.025 Joule / m 2 .
  • the microstructured surface is preferably hydrophobic, so that ice and water adhere to it as little as possible and in turn wets the surface as little as possible.
  • the hydrophobic properties are preferably achieved by forming the surface or coating from a non-polar substance such as a polymer.
  • the microstructured surface is preferably formed by protrusions and depressions, which are arranged in a regular or irregular pattern.
  • the protrusions and depressions may also take the form of macro roughness with an average roughness R a of preferably 50-500 ⁇ m.
  • Examples of a regular pattern are, for example, screw, lens, rib, groove, groove or lattice-like structures.
  • the elevations may be formed as elongated ribs with triangular, rectangular, trapezoidal or tapered cross-section.
  • the recesses are then formed between the elongated ribs as grooves.
  • Such elongated ribs may also intersect each other like a grid, or be arranged in the form of interlaced circles.
  • the elevations may also be formed as cylindrical or conical tips that protrude like isolated hills from the surface.
  • tapered elevations are preferred over blunt elevations, since ice formation then only starts at the top of the elevation, where the effective contact area and thus the bond forces between the ice and the surface are minimized.
  • the bumps preferably have an average height of from 10 to 800 ⁇ m, more preferably from 30 to 500 ⁇ m, and most preferably from 100 to 300 ⁇ m.
  • the surveys can either have very different heights, or a regular pattern, each with the same height. The height is measured in each case the height of a survey from the bottom of the depressions.
  • the average distance between adjacent elevations is preferably also 10 to 800 ⁇ m, preferably 30 to 500 ⁇ m and particularly preferably 100 to 300 ⁇ m. Also, this spacing may vary widely within a microstructured surface, if it is an irregular pattern, or substantially constant.
  • the material of the coating preferably has a hardness of less than Shore-A-50, preferably less than Shore-A-40 and particularly preferably 28 to 35 Shore-A.
  • the hardness of the material correlates with the desired elasticity of the material. If only a small elasticity is desired, a harder material can be selected.
  • the coating contains a polymer material or consists of polymer.
  • suitable polymers are mentioned in WO 2008/025538 on page 12, lines 23 to 32, which are incorporated by reference into this application.
  • the poly- mers can also be mixed with suitable additives and diluents, as indicated in the examples of WO 2008/025538.
  • the coating particularly preferably contains polydimethylsiloxane (silicone).
  • Silicone is preferred because it has low surface energy, is hydrophobic, and can be made in a variety of degrees of hardness. In addition, it is biologically inert and therefore can safely come into contact with food.
  • silicones of the type ELASTOSIL® M4601 and ELASTOSIL® M4641 from Wacker-Chemie GmbH can be used for the production of the coating.
  • the viscosity can be varied by suitable diluents.
  • the coating is cast in a mold having the desired surface texture. This can be done through the following steps:
  • This coating can now be applied to selected sections of the interior of a refrigerator or to an evaporator.
  • the microstructured surface can also be applied directly to a section in the interior of the refrigerator.
  • the section is first pretreated with a primer, followed by the application of highly viscous silicone on the section.
  • a matrix with the microstructured surface (the "negative") is pressed onto the highly viscous silicone to form an impression of the microstructured surface.
  • the matrix is removed and the crosslinking of the silicone is discontinued. is closed and this is cured.
  • a planar matrix it is also possible to use a roll with a correspondingly microstructured surface, which is then rolled over the silicone mass, as long as it is still highly viscous.
  • the material of the coating contains microparticles.
  • These microparticles may have an average diameter of, for example, 0.5 to 1000 ⁇ m, preferably 4 to 300 ⁇ m and particularly preferably 40 to 150 ⁇ m.
  • the microparticles can essentially perform two different functions:
  • the structuring of the surface can be at least partially formed by the microparticles.
  • the silicone coating is not necessary to prepare the silicone coating using a mold or matrix having a microstructured surface.
  • the coating is preferably prepared by the following steps:
  • microparticles stand out slightly on the surface, thereby forming a microstructured surface. Furthermore, they are mutually displaceable by the viscosity of the polymer surrounding them. This ensures the function of the microstructured surface, which prevents the adhesion of ice.
  • the microparticles can act as condensation nuclei for the formation of ice.
  • This has the advantage that the ice build-up takes place exclusively on the microstructured surface at which the forming ice beads do not adhere well and can be easily removed or fall off by themselves.
  • metal pins can also be used instead of the microparticles, which are connected to the underlying structures, in particular to an underlying evaporator tube. The metal pins dissipate the heat of condensation to the evaporator.
  • the microparticles may be round, oblong (pin-shaped) or irregularly shaped.
  • the microparticles can be glass particles, metal dust or any other particles.
  • the material of the particles is biologically inert and therefore harmless for use in refrigerators.
  • the evaporator of the refrigeration device comprises a pipeline for a refrigerant and a heat exchange surface heat-conductively connected to the pipeline, which is formed, for example, in the form of lamellae or wires.
  • a portion of the heat exchange surface is provided with a microstructured surface according to the invention.
  • the pipeline of the evaporator is preferably at least partially provided with the microstructured surface.
  • the refrigeration device is a Nofrost device, in which the interior is subdivided into a refrigerated goods area and an evaporator area, in which the evaporator and preferably a ventilator is arranged.
  • the evaporator region preferably has an outlet for removing ice from the evaporator region to the outside. This outlet is necessary in order to remove the ice falling from the evaporator due to the microstructured surface or coating.
  • the evaporator region may for example have an inclined bottom on which the ice slips by gravity to the outlet.
  • the invention is also directed to an evaporator for a refrigeration appliance with a pipeline for a refrigerant and a heat exchange surface heat-conductively connected to the pipeline.
  • the pipeline and / or the heat exchange surface are at least partially provided with a microstructured surface according to the invention.
  • the invention is also directed to the use of a coating which has a microstructured surface according to the invention for reducing ice formation and / or adhesion of ice in refrigeration appliances.
  • Fig. 1 is a perspective view of a refrigerator
  • Fig. 2 is a schematic view of an evaporator
  • FIG. 3 shows an enlarged cross section through a coating according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows an enlarged cross section through a coating according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is an enlarged cross-section through a coating according to the invention according to a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a refrigeration device 1 with the door open 4, so that the interior ordegutraum 2 can be seen schematically.
  • the interior 2 is limited by an inner shell 3 made of plastic.
  • the rear wall of the interior 2 is denoted by 5.
  • an area 6 is separated from the refrigerated goods space 2.
  • This is to schematically represent the evaporator chamber of a Nofrost device.
  • the cooled air is circulated by a fan from the evaporator chamber 6 in thedegutraum 2.
  • a refrigerated goods tray 25 and an intermediate bottom 24 is shown.
  • the following areas of the refrigeration device 1 can be wholly or partially provided with the microstructured surface according to the invention: the evaporator, the (not visible) inner wall of the evaporator chamber 6, the inner shell 3 of thedegutraums 2, the rear wall 5 and other walls of the interior 2, further the interior equipment such as refrigerated goods trays 25 and shelves 24.
  • the evaporator the (not visible) inner wall of the evaporator chamber 6, the inner shell 3 of thedegutraums 2, the rear wall 5 and other walls of the interior 2, further the interior equipment such as refrigerated goods trays 25 and shelves 24.
  • Fig. 2 shows an evaporator 7, as it may be present for example in the evaporator chamber 6 or behind the rear wall 5 of the refrigerator 1.
  • the evaporator 7 has a tube line 8 for the refrigerant, which is guided in the form of serpentine lines. Between the individual snakes wires or slats 9 are arranged and connected to the pipe 8 thermally conductive. The lamellae or wires 9 thus form a heat exchange surface.
  • the pipeline 8 and / or the heat exchange surface 9 may be provided with a microstructured surface according to the invention, in particular with a corresponding coating.
  • FIG. 1 The figure shows a coating 12 according to the invention, for example made of silicone, which has a microstructured surface 13. This is formed by elongated, rib-shaped elevations 10 with triangular cross-section. Between two elevations 10 each have a groove-shaped recess 1 1 is formed. 14 denotes two ice beads which have formed on the microstructured surface 13. Due to the low surface energy of the coating 12, the ice beads only wet the tips of the elevations 10 and do not reach the valleys of the recesses 11.
  • Figures 4 to 6 show other embodiments of the microstructured surface 13.
  • the surface of the coating 12 of Figure 4 has been made by casting in a lenticular pattern. This results in pointed elevations 16 with lenticular recesses 17 lying therebetween.
  • the elevations 16 can be formed as a single peak or as a comb.
  • Fig. 5 shows an irregular type of surface structuring, which is also referred to as macro roughness.
  • the surface with irregularly high and arranged at irregular intervals elevations 18 and depressions 19 is provided.
  • such a surface can be characterized by the average roughness Ra and other usual parameters.
  • Such a roughness can be produced both as an imprint of a correspondingly structured matrix and by processing the coating surface with a sandblast.
  • Fig. 6 shows an example of another preferred embodiment in which the elevations of the microstructured surface 13 are not formed from the polymer material of the coating 12 but from microparticles 20.
  • These are in the example shown as pins or needles with a length of approx. 100-120 microns, which are randomly distributed in the polymer layer 12. In some places they protrude over the surface and thus form elevations, which act as nuclei for the formation of ice.
  • the microparticles 20 are elastically embedded in the coating 12 and thus can easily move against each other, which reduces the adhesion of ice to the structured surface 13.
  • Fig. 7 shows a still further embodiment in which metal pins 21 are not loosely stored in the coating 12, but are firmly connected to the underlying pipe of the evaporator.
  • the pins 21 are preferably made of metal and thus conduct the condensation heat during the formation of ice excellent on the evaporator on.
  • the configuration of FIG. 7 may be formed by forcing a smooth layer 12 onto or around the tubing of the evaporator already provided with the pins 21. The pins 21 then penetrate the polymer layer 12.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät (1) mit einem Innenraum (2) und einem darin angeordneten Verdampfer (7). Zumindest ein Abschnitt des Verdampfers und/oder der Wände (5) und/oder der Ausstattung (24, 25) des Innenraums (2) weist eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) mit Erhebungen (10) und Vertiefungen (11) auf, welche den Aufbau und/oder die Anhaftung von Eis (14) an der Oberfläche vermindern. Vorzugsweise ist die mikrostrukturierte Oberfläche (13) in einer Beschichtung (12) realisiert, welche zudem aus einem hydrophoben Material mit geringer Oberflächenenergie gefertigt ist. Die Erfindung betrifft auch einen mit einer entsprechenden mikrostrukturierten Oberfläche (13) versehenen Verdampfer (7).

Description

Kältegerät und Verdampfer
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltsgerät, mit einem Innenraum und einem Verdampfer. Die Oberfläche eines solchen Verdampfers erreicht, wenn dieser mit Kältemittel versorgt wird, Temperaturen weit unter 0 °C. Luftfeuchtigkeit aus dem Innenraum des Kältegerätes kann daher an der Oberfläche des Verdampfers kondensieren und gefrieren. Dabei entsteht an der Oberfläche des Verdampfers eine Eisschicht, welche regelmäßig abgetaut werden muss. Bei Tiefkühlschränken breitet sich die Eisschicht von den Verdampferschlangen oft auch über die Seitenwände und die Innenausstattung, wie zum Beispiel Kühlgutschalen und Zwischenböden, aus und kann hier nur durch Abtauen des gesamten Kältegerätes entfernt werden.
Bei so genannten Nofrost-Kältegeräten ist der Verdampfer in einem vom Innenraum getrennten Verdampferraum angeordnet. Ein in diesem Verdampferraum angeordneter Ventilator befördert die abgekühlte, trockene Luft über Luftkanäle in das Kühlgutfach (den Innenraum). Luftfeuchtigkeit und Geruchsstoffe kondensieren am Verdampfer und bilden dort eine Reif- bzw. Eisschicht. Im bestimmten Abständen schaltet eine Abtau-Uhr den Ventilator aus und eine am Verdampfer angebrachte Heizung ein. Somit wird der Verdampfer abgetaut, ohne dass das Gefriergut antaut. Bedingt durch die Abtauheizung und den dauernd laufenden Ventilator ist der Stromverbrauch bei diesen Geräten etwas höher als bei normalen Gefrierschränken.
Aus der WO 03/106902 ist ein Verdampfer für ein Kältegerät bekannt, welcher mit einer hydrophoben Beschichtung versehen ist. Eine solche Beschichtung dient dazu, an einem eisfreien Verdampfer die Bildung erster Eiskristalle hinauszuzögern und so die Zeit zu verlängern, die erforderlich ist, bis sich nach einem Abtauvorgang wieder Eis am Verdampfer bildet. Ist jedoch erst einmal eine Eisschicht vorhanden, kann die hydrophobe Beschichtung die weitere Eisbildung nicht verhindern oder verlangsamen.
Die WO 2008/025538 beschreibt eine so genannte Antifouling-Beschichtung, welche nach dem Vorbild der Haihaut entwickelt wurde und das Anwuchern zum Beispiel von Seepocken auf Schiffsrümpfen etc. vermeidet. Diese Beschichtung umfasst eine Oberfläche, welche elastisch und mikrostrukturiert ist. Es wird beschrieben, dass die Seepocken, wenn diese zu groß werden, von der Beschichtung abfallen. Als weitere Anwendungen der Beschichtung werden zum Beispiel die Milchverarbeitung, Brauereien und Papierfabriken genannt, bei denen die Bildung von organischen Ablagerungen verhindert werden soll. Die Schrift enthält jedoch keinen Hin- weis darauf, dass die beschriebene Beschichtung auch die Anhaftung von Eis vermindern kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kältegerät und einen Verdampfer für ein Kältegerät anzugeben, bei dem der Aufbau bzw. die Anhaftung von Eis an dem Verdampfer und an anderen Oberflächen des Innenraums verringert bzw. verhindert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest ein Abschnitt des Verdampfers eine mikrostrukturierte Oberfläche aufweist, welche den Aufbau und/oder die Anhaftung von Eis an der Oberfläche vermindern. Vorzugsweise ist der Verdampfer als Lamellenver- dampfer ausgebildet.
Die Erfindung hat erkannt, dass das Prinzip der WO 2008/025538 sich nicht nur bei organischen Ablagerungen, sondern auch sehr gut dazu eignet, den Eisaufbau an Verdampfern im Innenraum von Kältegeräten zu vermeiden. Durch eine Mikrostrukturierung der Oberfläche kann erreicht werden, dass das Eis, wenn es zu groß wird, vom Verdampfer bzw. von der mikrostrukturierten Oberfläche abfällt. Dadurch ist es möglich, Kältegeräte energieeffizienter zu gestalten, da der Abtauzyklus nicht mehr oder seltener notwendig ist. Insbesondere bei Nofrost-Geräten ist die Erfindung von Vorteil, da der Eisaufbau hier auf den Verdampfer begrenzt ist. Wird dieser mit der erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen, kann auf den Abtauzyklus gegebenenfalls vollständig verzichtet werden. Daher ist der Verdampfer bevorzugt außerhalb des Innenraums in einem vom Innenraum getrennten Verdampferraum angeordnet, der mit dem Innenraum durch Luftkanäle verbunden ist. Der gesamte Offenbarungsgehalt der WO 2008/025538 wird hiermit in diese Anmeldung aufgenommen.
Die Mikrostrukturierung wird vorzugsweise durch Erhebungen und Vertiefungen in der Oberfläche gebildet, die eine Höhe von bis zu 1-2 mm und Abstände von bis zu 1-2 mm zueinander aufweisen können. Die Erhebungen und Vertiefungen können regelmäßig oder unregelmäßig geformt und verteilt sein; bei einer unregelmäßigen Verteilung kann die Mikrostrukturierung auch durch Rauhigkeitsstrukturen mit einer mittleren Rauheit Ra von bis zu 1 mm gebildet sein. Alternativ kann die Mikrostrukturierung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeitstiefe (peak to valley height) Rz von vorzugsweise ca. 20 μm bis 2mm aufweisen.
Besonders bevorzugt weist ein Abschnitt des Verdampfers eine mikrostrukturierte Oberfläche auf, da am Verdampfer die größte Eisbildung stattfindet. Insbesondere wenn der Verdampfer im Innenraum angeordnet ist, kann es jedoch auch vorteilhaft sein, andere Flächen des Innenraums zumindest abschnittsweise mit der erfindungsgemäßen mikro- strukturierten berfläche auszustatten, damit auch hier die Eisbildung vermindert wird, oder damit des gebildete Eis ab einer bestimmten Größe der Eisperlen von alleine abfällt, oder ohne Abtauen durch leichtes Klopfen entfernt werden kann. Beispielsweise kann bei Kühlschränken mit Coldwall Verdampfern, z. B. Rückwandverdampfer, zumindest ein Abschnitt der Wand des Innenraums, hinter der der Verdampfer angeordnet ist, mit einer derartigen Oberfläche versehen werden. Auch die Ausstattung des Innenraums, wie z. B. Kühlgutschalen und Innenwände von Kältegeräten kann vorteilhaft mit einer derartigen mikrostrukturierten Oberfläche versehen werden, damit eine sich daran eine eventuell gebildete Eisschicht leicht entfernt werden kann. Besonders bevorzugt werden die Schalen und Innenwände eines in das Kältegerät integrierten Eisbereiters mit der erfindungs- gemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen.
Das Kältegerät ist bevorzugt ein Haushaltsgerät, insbesondere ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühl-/Gefrierkombination.
Besonders bevorzugt ist die mikrostrukturierte Oberfläche in einer Beschichtung angeordnet, welche auf den Verdampfer oder die Wände/Ausstattung des Innenraums aufgebracht wird. Dadurch können die Erhebungen und Vertiefungen der Mikrostrukturierung vorteilhaft aus dem Beschichtungsmaterial ausgebildet werden, welches darüber hinaus noch weitere vorteilhafte Eigenschaften aufweisen kann; zum Beispiel kann es eine nied- rige Oberflächenenergie aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die mikrostrukturierte Oberfläche ferner elastisch bzw. flexibel. Durch die Elastizität der Oberfläche kann eine darauf wachsende Eisschicht leichter entfernt werden, bzw. fällt ggf. von alleine ab. Bevorzugt wird ein Elastizitätsmodul der mikrostrukturierten Oberfläche von ca. 0,01-1 kN/mm2.
Die Mikrostrukturierung wird vorzugsweise durch Erhebungen und Vertiefungen in der Oberfläche gebildet, wobei die Erhebungen elastisch verformbar oder elastisch zueinan- der verschiebbar sind. Um dies zu erreichen, kann einerseits das Material der Erhebungen entsprechend elastisch sein, zum Beispiel eine Shore-A-Härte von 30-40 aufweisen. Alternativ können die Erhebungen auch durch in ein flexibles Material eingebrachte Mik- ropartikel gebildet werden, welche in dem flexiblen Material elastisch zueinander verschiebbar sind. Vorzugsweise sind die Spitzen der Erhebungen um bis zu ca. 20 bis 100 μm zueinander verschiebbar. Dadurch kann das Eiswachstum Scherkräfte erzeugen, wenn einzelne gebildete Eisperlen an andere Eisperlen anstoßen. Dadurch lösen sich eine oder beide Eisperlen von der mikrostrukturierten Oberfläche und fallen ab.
Die mikrostrukturierte Oberfläche weist ferner bevorzugt eine geringe Oberflächenenergie auf, sodass sie von kondensiertem Wasser nur wenig benetzt wird. Dadurch bildet sich das Eis in langsam anwachsenden Perlen, welche auf Grund der erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche abfallen, wenn sie zu schwer werden oder an benachbarte Eisperlen anstoßen. Die Oberflächenenergie der mikrostrukturierten Oberfläche beträgt vorzugsweise weniger als 0.04 Joule/m2, vorzugsweise weniger als 0.03 Joule/m2 beson- ders bevorzugt 0.020 - 0.025 Joule/m2.
Ferner ist die mikrostrukturierte Oberfläche bevorzugte hydrophob, sodass Eis und Wasser möglichst wenig an ihr haften und die Oberfläche wiederum möglichst wenig benetzt. Die hydrophoben Eigenschaften werden vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Oberflä- che bzw. die Beschichtung aus einem nicht-polaren Stoff wie zum Beispiel einem Polymer gebildet wird.
Die mikrostrukturierte Oberfläche wird bevorzugt durch Erhebungen und Vertiefungen gebildet, welche in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster angeordnet sind. Bei einem unregelmäßigen Muster können die Erhebungen und Vertiefungen auch die Form einer Makrorauhigkeit mit einer mittleren Rauhigkeit Ra von vorzugsweise 50-500 μm annehmen. Beispiele für ein regelmäßiges Muster sind zum Beispiel schrauben-, linsen-, rippen-, rillen-, nuten- oder gitterartige Strukturen. Die Erhebungen können dabei als länglich Rippen mit dreieckigem, rechteckigem, trapezförmigem oder spitz zulaufendem Querschnitt ausgebildet sein. Die Vertiefungen sind dann zwischen den länglichen Rippen als Rillen ausgebildet. Derartige längliche Rippen können einander auch gitterartig kreuzen, oder in Form von ineinander verschränkten Kreisen angeordnet sein. Alternativ können die Erhebungen auch als zylinderförmige oder kegelförmige Spitzen ausgebildet sein, die wie vereinzelte Hügel aus der Oberfläche hervorragen. Im Allgemeinen werden spitz zulaufende Erhebungen gegenüber stumpfen Erhebungen vorgezogen, da die Eisbildung dann nur an der Spitze der Erhebung einsetzt, wo die effektive Kontaktfläche und somit die Verbin- dungskräfte zwischen dem Eis und der Oberfläche möglichst gering ist.
Die Erhebungen weisen vorzugsweise eine durchschnittliche Höhe von 10 bis 800 μm auf, stärker bevorzugt von 30 bis 500 μm und am stärksten bevorzugt von 100 bis 300 μm. Die Erhebungen können entweder jeweils stark unterschiedliche Höhen aufweisen, oder ein regelmäßiges Muster mit jeweils gleicher Höhe. Die Höhe ist jeweils die Höhe einer Erhebung vom Boden der Vertiefungen aus gemessen.
Der durchschnittliche Abstand zwischen benachbarten Erhebungen beträgt vorzugsweise ebenfalls 10 bis 800 μm, vorzugsweise 30 bis 500 μm und besonders bevorzugt 100 bis 300 μm. Auch dieser Abstand kann innerhalb einer mikrostrukturierten Oberfläche stark variieren, wenn es sich um ein unregelmäßiges Muster handelt, oder im Wesentlichen konstant sein.
Ist die mikrostrukturierte Oberfläche in Form einer Beschichtung aufgebracht, so weist das Material der Beschichtung vorzugsweise eine Härte von weniger als Shore-A-50 auf, vorzugsweise weniger als Shore-A-40 und besonders bevorzugt 28 bis 35 Shore-A. Die Härte des Materials korreliert mit der gewünschten Elastizität des Materials. Sollte nur eine geringe Elastizität gewünscht sein, kann ein härteres Material gewählt werden.
Vorzugsweise enthält die Beschichtung ein Polymer-Material bzw. besteht aus Polymer. Beispiele für geeignete Polymere sind in der WO 2008/025538 auf Seite 12, Zeilen 23 bis 32 genannt, die durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen werden. Die PoIy- mere können auch mit geeigneten Additiven und Verdünnungsmitteln versetzt werden, wie sie in den Beispielen der WO 2008/025538 angegeben sind.
Besonders bevorzugt enthält die Beschichtung Polydimethylsiloxan (Silikon). Silikon wird bevorzugt, weil es eine geringe Oberflächenenergie aufweist, hydrophob ist und in ver- schiedensten Härtegraden hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist es biologisch inert und kann daher gefahrlos in Kontakt mit Nahrungsmitteln kommen. Zum Beispiel können für die Herstellung der Beschichtung Silikone vom Typ ELASTOSIL® M4601 und ELASTOSIL® M4641 der Wacker-Chemie GmbH zum Einsatz kommen. Die Viskosität kann durch geeignete Verdünnungsmittel variiert werden.
Die Herstellung einer Beschichtung mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften ist in der WO 2008/025538 ausführlich auf den Seiten 20 bis 26 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. In Kürze kommen folgende Herstellungsarten in Frage:
Die Beschichtung wird in einer Form gegossen, welche die gewünschte Oberflächenstruk- turierung aufweist. Dies kann durch die folgenden Schritte geschehen:
(a) Bereitstellen einer Form mit einer horizontal ausgerichteten mikrostrukturierten Fläche; (b) Zugeben von gießfähigem Polymer auf die Form;
(c) Aushärten der Polymers in der Form;
(d) Entfernen des ausgehärteten Polymers mit mikrostrukturierter Oberfläche aus der Form.
Diese Beschichtung kann nun auf ausgewählte Abschnitte des Innenraums eines Kältegeräts oder auf einen Verdampfer aufgebracht werden.
Alternativ kann die mikrostrukturierte Oberfläche auch direkt auf einen Abschnitt im Innenraum des Kältegeräts aufgebracht werden. Hierzu wird der Abschnitt zunächst mit einem Primer vorbehandelt, gefolgt von dem Auftragen von hochviskosem Silikon auf den Abschnitt. Daraufhin wird einen Matrix mit der mikrostrukturierten Oberfläche (das "Negativ") auf das hochviskose Silikon gedrückt, sodass darin ein Abdruck der mikrostrukturierten Oberfläche entsteht. Die Matrix wird entfernt, sowie die Vernetzung des Silikons abge- schlössen ist und dieses somit ausgehärtet ist. Anstelle einer ebenen Matrix kann auch eine Rolle mit einer entsprechend mikrostrukturierten Oberfläche verwendet werden, welche dann über die Silikonmasse gerollt wird, solange diese noch hochviskos ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Material der Beschichtung Mikro- partikel. Diese Mikropartikel können einen mittleren Durchmesser von zum Beispiel 0.5 bis 1000 μm, vorzugsweise 4 bis 300 μm und besonders bevorzugt 40 bis 150 μm aufweisen. Die Mikropartikel können im Wesentlichen zwei verschiedene Funktionen wahrnehmen:
Zum einen kann die Strukturierung der Oberfläche zumindest teilweise durch die Mikropartikel gebildet werden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, die Silikonbeschichtung mithilfe einer Form bzw. Matrix mit einer mikrostrukturierten Fläche herzustellen. Stattdessen wird die Beschichtung bevorzugt mit den folgenden Schritten hergestellt:
(a) Bereitstellen eines flüssigen Polymers, vorzugsweise Silikonöl;
(b) Zufügen von Mikropartikeln;
(c) Auftragen des flüssigen Polymers auf den Abschnitt des Verdampfers bzw. der Wände/Ausstattung des Innenraums des Kältegeräts; und
(d) Aushärten des Polymers auf dem Abschnitt.
Die Mikropartikel stehen an der Oberfläche leicht ab und bilden dadurch eine mikrostrukturierte Oberfläche. Ferner sind sie durch die Viskosität des sie umgebenden Polymers zueinander verschiebbar. Dadurch wird die Funktion der mikrostrukturierten Oberfläche gewährleistet, die ein Anhaften von Eis verhindert.
Zum anderen können die Mikropartikel als Kondensationskeime für die Eisbildung fungieren. Dies hat den Vorteil, dass der Eisaufbau ausschließlich an der mikrostrukturierten Oberfläche stattfindet, an der die sich bildenden Eisperlen nicht gut anhaften und leicht entfernt werden können bzw. von selber abfallen. Besonders bevorzugt können anstatt der Mikropartikel auch Metallstifte verwendet werden, die der darunter liegenden Strukturen, insbesondere mit einem darunter liegenden Verdampferrohr, verbunden sind. Die Metallstifte leiten die Kondensationswärme zum Verdampfer ab. Die Mikropartikel können rund, länglich (stiftförmig) oder unregelmäßig geformt sein. Bei den Mikropartikeln kann es sich um Glaspartikel, Metallstaub oder beliebige andere Partikel handeln. Vorzugsweise ist das Material der Partikel biologisch inert und somit zur Verwendung in Kältegeräten unbedenklich.
Vorzugsweise weist der Verdampfer des Kältegeräts eine Rohrleitung für ein Kältemittel und eine mit der Rohrleitung wärmeleitend verbundene Wärmeaustauschfläche auf, welche zum Beispiel in Form von Lamellen oder Drähten ausgebildet ist. Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt der Wärmeaustauschfläche mit einer erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen. Ferner ist vorzugsweise die Rohrleitung des Ver- dampfers zumindest teilweise mit der mikrostrukturierten Oberfläche versehen.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Kältegerät um ein Nofrost-Gerät, bei welchem der Innenraum in einen Kühlgutbereich und einen Verdampferbereich unterteilt ist, in dem der Verdampfer sowie vorzugsweise eine Ventilator angeordnet ist. Der Verdamp- ferbereich weist bevorzugt einen Auslass zur Abführung von Eis aus dem Verdampferbereich nach außen auf. Dieser Auslass ist notwendig, um das vom Verdampfer auf Grund der mikrostrukturierten Oberfläche bzw. Beschichtung abfallende Eis abzuführen. Hierfür kann der Verdampferbereich beispielsweise einen schrägen Boden aufweisen, auf welchem das Eis durch die Schwerkraft zum Auslass rutscht.
Die Erfindung ist auch auf einen Verdampfer für ein Kältegerät mit einer Rohrleitung für ein Kältemittel und einer mit der Rohrleitung wärmeleitend verbundenen Wärmeaustauschfläche gerichtet. Die Rohrleitung und/oder die Wärmeaustauschfläche sind zumindest teilweise mit einer erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen.
Schließlich ist die Erfindung auch auf die Verwendung einer Beschichtung, welche eine erfindungsgemäße mikrostrukturierte Oberfläche aufweist, zur Verminderung der Eisbildung und/oder Anhaftung von Eis in Kältegeräten gerichtet.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kältegeräts; Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Verdampfers;
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Beschichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Beschichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Beschichtung gemäß einer drit- ten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Beschichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Kältegerät 1 mit geöffneter Tür 4, sodass der Innenraum bzw. Kühlgutraum 2 schematisch zu erkennen ist. Wie bei Kühl- und Gefrierschränken üblich, ist der Innenraum 2 durch eine Innenschale 3 aus Kunststoff begrenzt. Die Rückwand des Innenraums 2 ist mit 5 bezeichnet. Im oberen Abschnitt ist ein Bereich 6 vom Kühlgutraum 2 abgetrennt. Dieser soll schematisch den Verdampferraum eines Nofrost-Gerätes darstel- len. Somit ist im Bereich 6 der Verdampfer untergebracht, wobei die gekühlte Luft durch einen Ventilator vom Verdampferraum 6 in den Kühlgutraum 2 zirkuliert wird. Ferner ist als Beispiel für die Innenausstattung eines Kältegeräts eine Kühlgutschale 25 und ein Zwischenboden 24 dargestellt.
Erfindungsgemäß können die folgenden Bereiche des Kältegeräts 1 ganz oder teilweise mit der erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen werden: der Verdampfer, die (nicht sichtbare) Innenwand des Verdampferraums 6, die Innenschale 3 des Kühlgutraums 2, die Rückwand 5 und andere Wände des Innenraums 2, ferner die Innenausstattung wie Kühlgutschalen 25 und Zwischenböden 24. Dies kann insbesondere durch Aufbringen einer oben beschriebenen Beschichtung erreicht werden.
Fig. 2 zeigt einen Verdampfer 7, wie er zum Beispiel im Verdampferraum 6 oder hinter der Rückwand 5 des Kältegeräts 1 vorhanden sein kann. Der Verdampfer 7 weist eine Rohr- leitung 8 für das Kältemittel auf, welche in Form von Schlangenlinien geführt ist. Zwischen den einzelnen Schlangen sind Drähte oder Lamellen 9 angeordnet und mit der Rohrleitung 8 wärmeleitend verbunden. Die Lamellen oder Drähte 9 bilden somit eine Wärmeaustauschfläche. Die Rohrleitung 8 und/oder die Wärmeaustauschfläche 9 können mit einer erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Oberfläche versehen sein, insbesondere mit einer entsprechenden Beschichtung.
Anhand von Fig. 3 wird nun der Antihaftmechanismus der mikrostrukturierten Oberfläche näher erläutert. Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Beschichtung 12 zum Beispiel aus Silikon, welch eine mikrostrukturierte Oberfläche 13 aufweist. Diese wird von länglichen, rippenförmigen Erhebungen 10 mit dreieckigem Querschnitt gebildet. Zwischen zwei Erhebungen 10 ist jeweils eine rillenförmige Vertiefung 1 1 ausgebildet. Mit 14 sind zwei Eisperlen bezeichnet, die sich auf der mikrostrukturierten Oberfläche 13 gebildet haben. Auf Grund der geringen Oberflächenenergie der Beschichtung 12 benetzen die Eisperlen lediglich die Spitzen der Erhebungen 10 und erreichen nicht die Täler der Vertiefungen 1 1.
Durch das Wachstum der beiden Eisperlen 14 üben diese eine durch die beiden Pfeile angedeutete Kraft aufeinander aus, die zum Verschieben der rippenförmigen Erhebungen 10 und schließlich zum Abfallen der Eisperlen 14 führt.
Ein ähnlicher Mechanismus kommt auch zum Tragen, wenn sich durch das periodische Wachstum bzw. Schrumpfen einer Eisschicht im Laufe der Zeit Spannungen zwischen der Eisschicht und dem darunter liegenden Verdampfer aufbauen. Schon bei herkömmlichen Geräten führen diese zu einem ruckweisen Verrutschen der Eisschicht und daraus resultierenden unerwünschten Knackgeräuschen. Bei der Erfindung ist ein derartiges ruckwei- ses Verrutschen hingegen erwünscht, da es zum Ablösen der Eisschicht von den Erhebungen 10 der mikrostrukturierten Oberfläche 13 führt.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen andere Ausführungsformen der mikrostrukturierten Oberfläche 13. Die Oberfläche der Beschichtung 12 der Fig. 4 beispielsweise ist durch Gießen in einer Form mit linsenförmigen Erhebungen hergestellt worden. Daraus ergeben sich spitz zulaufende Erhebungen 16 mit dazwischen liegenden linsenförmigen Vertiefungen 17. Die Erhebungen 16 können als alleinstehende Gipfel oder als Kamm ausgebildet sein. Fig. 5 zeigt eine unregelmäßige Art der Oberflächenstrukturierung, die auch als Makrorauhigkeit bezeichnet wird. Hierbei ist die Oberfläche mit unregelmäßig hohen und in unregelmäßigen Abständen angeordneten Erhebungen 18 und Vertiefungen 19 versehen. Eine derartige Oberfläche kann jedoch durch die mittlere Rauheit Ra und andere übliche Parameter charakterisiert werden. Eine derartige Rauhigkeit kann sowohl als Abdruck einer entsprechend strukturieren Matrix als auch durch Bearbeiten der Beschichtungs- oberfläche mit einem Sandstrahl hergestellt werden.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels, bei welchem die Erhebungen der mikrostrukturierten Oberfläche 13 nicht aus dem Polymermaterial der Beschichtung 12 gebildet werden, sondern von Mikropartikeln 20. Diese sind im gezeigten Beispiel als Stifte bzw. Nadeln mit einer Länge von ca. 100-120 μm ausgebildet, welche zufällig in der Polymerschicht 12 verteilt sind. An einigen Stellen ragen sie über die Oberfläche heraus und bilden somit Erhebungen, welche als Keime für die Eisbildung fungieren. Darüber hinaus sind die Mikropartikel 20 elastisch in die Beschichtung 12 eingebettet und können sich somit leicht gegeneinander verschieben, was die Haftung von Eis an der strukturieren Oberfläche 13 vermindert.
Fig. 7 zeigt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Metallstifte 21 nicht lose in die Beschichtung 12 eingelagert sind, sondern fest mit der darunter liegenden Rohrleitung des Verdampfers verbunden sind. Die Stifte 21 sind bevorzugt aus Metall und leiten somit die Kondensationswärme bei der Eisbildung hervorragend an den Verdampfer weiter. Die Konfiguration der Fig. 7 kann dadurch gebildet werden, dass eine glatte Schicht 12 auf die Rohrleitung des Verdampfers gedrückt bzw. um diese gewickelt wird, welche bereits mit den Stiften 21 versehen ist. Die Stifte 21 durchdringen dann die Polymerschicht 12.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kältegerät (1 ), insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Innenraum (2) und einem Verdampfer (7), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Verdamp- fers (7) eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) aufweist, welche den Aufbau und/oder die Anhaftung von Eis an der Oberfläche vermindert.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (7) als Lamellenverdampfer ausgebildet ist.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (7) außerhalb des Innenraums (2) in einem vom Innenraum (2) getrenntem Verdampferraum (6) angeordnet ist, der mit dem Innenraum (2) mit Luftkanälen verbunden ist.
4. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (7) innerhalb des Innenraums (2) angeordnet ist und zumindest ein Abschnitt der Wände (5) des Innenraums (2) und/oder der Ausstattung (24, 25) des Innenraums (2) mit der mikrostrukturierten Oberfläche (13) versehen ist.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (7) als Coldwall-Verdampfer ausgebildet ist und das zumindest ein Abschnitt der Wand (5) des Innenraums (2), hinter der der Verdampfer (7) angeordnet ist, mit der mikrostrukturierten Oberfläche (13) versehen ist.
6. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abschnitt des Verdampfers (7) und/oder der Wände (5) und/oder der Ausstattung des Innenraums mit einer Beschichtung (12) versehen ist, welche eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) aufweist.
7. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (13) elastisch ist.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (13) Erhebungen (10, 16, 18, 21 ) und Vertiefungen (1 1 , 17, 19) aufweist, wobei die Erhebungen elastisch verformbar oder elastisch zueinander verschiebbar sind.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (13) eine geringe Oberflächenenergie aufweist.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (13) hydrophob ist.
1 1. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (13) durch Erhebungen und Vertiefungen gebildet wird, wobei die Erhebungen (10, 16, 18, 21 ) und Vertiefungen in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster angeordnet sind.
12. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierten Oberfläche (13) mit schrauben-, linsen-, rippen-, rillen-, nuten- oder gitterartige Strukturen ausgebildet ist.
13. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (10, 16, 18, 21 ) eine durchschnittliche Höhe von 10 bis 800μm und/oder einen durchschnittliche Abstand von 10 bis 800μm zueinander aufweisen.
14. Kältegerät nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Beschichtung (12) eine Härte von weniger als Shore-A 50 aufweist.
15. Kältegerät nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (12) ein Polymermaterial enthält.
16. Kältegerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein Polydimethylsiloxan ist.
17. Kältegerät nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Beschichtung (12) Mikropartikel (20) enthält.
18. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Oberfläche (12) Keime (20, 21 ) für die Eisbildung aufweist.
19. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Verdampfer (7) eine Rohrleitung (8) für ein Kältemittel und eine mit der Rohrleitung wärmeleitend verbundene Wärmeaustauschfläche (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschfläche (9) zumindest teilweise eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
20. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Verdampfer (7) eine Rohrleitung (8) für ein Kältemittel und eine mit der Rohrleitung wärmeleitend verbundene Wärmeaustauschfläche (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (8) zumindest teilweise eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
21. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferraum (6) einen Auslass zur Abführung von Eis aus dem Verdampferbereich nach außen auf- weist.
22. Verdampfer (7) für ein Kältegerät (1 ), mit einer Rohrleitung (8) für ein Kältemittel und einer mit der Rohrleitung wärmeleitend verbundene Wärmeaustauschfläche (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (8) und/oder die Wärmeaustauschfläche (9) zumindest teilweise eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, welche den Aufbau und/oder die Anhaftung von Eis an der Oberfläche vermindern.
23. Verwendung einer Beschichtung (12), welche eine mikrostrukturierte Oberfläche (13) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 18 aufweist, zur Verminderung der Eisbildung und/oder Anhaftung von Eis in Kältegeräten.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010044123A1 (de) * 2010-11-18 2012-05-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abwasserwärme mittels einer Wärmepumpe
US9964350B2 (en) 2012-06-12 2018-05-08 Hussmann Corporation Control system for a refrigerated merchandiser

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009035453A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102012222710A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hausgerät
US10371466B2 (en) * 2013-10-15 2019-08-06 Natomics Co., Ltd. Method of preserving heat exchange surface and method of cooling moist air
DE102013224951A1 (de) * 2013-12-05 2015-06-11 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgerät

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0485801A1 (de) * 1990-11-13 1992-05-20 Matsushita Refrigeration Company Wärmetauscher
DE19913702A1 (de) * 1999-03-26 2000-10-05 Integral Energietechnik Gmbh Vorrichtung zum Gewinnen von Eiskristallen
DE19924000A1 (de) * 1999-05-26 2000-11-30 Tv Mainrollo Gmbh Kühlmöbel mit einer rauhen Oberflächenstruktur im Innenraum
EP1167866A2 (de) * 2000-06-13 2002-01-02 Atofina Chemicals, Inc. Flüssigkeitstransportleitung, insbesondere für Kühlsysteme
US20020150726A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Creavis Gesellschaft Fuer Techn. Und Innov. Mbh Properties of structure-formers for self-cleaning surfaces, and the production of the same
WO2003106902A1 (de) * 2002-06-18 2003-12-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verdampfer für ein kältegerät

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451494C (zh) * 2002-02-28 2009-01-14 Lg电子株式会社 用于冰箱的热交换器
CN1714272A (zh) * 2002-11-26 2005-12-28 大金工业株式会社 空气换热器及制冷装置
WO2008025538A1 (en) 2006-08-29 2008-03-06 Hochschule Bremen Antifouling coating
CN200972288Y (zh) * 2006-10-24 2007-11-07 邱致琏 蒸发器的结构改良

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0485801A1 (de) * 1990-11-13 1992-05-20 Matsushita Refrigeration Company Wärmetauscher
DE19913702A1 (de) * 1999-03-26 2000-10-05 Integral Energietechnik Gmbh Vorrichtung zum Gewinnen von Eiskristallen
DE19924000A1 (de) * 1999-05-26 2000-11-30 Tv Mainrollo Gmbh Kühlmöbel mit einer rauhen Oberflächenstruktur im Innenraum
EP1167866A2 (de) * 2000-06-13 2002-01-02 Atofina Chemicals, Inc. Flüssigkeitstransportleitung, insbesondere für Kühlsysteme
US20020150726A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Creavis Gesellschaft Fuer Techn. Und Innov. Mbh Properties of structure-formers for self-cleaning surfaces, and the production of the same
WO2003106902A1 (de) * 2002-06-18 2003-12-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verdampfer für ein kältegerät

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010044123A1 (de) * 2010-11-18 2012-05-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abwasserwärme mittels einer Wärmepumpe
US9964350B2 (en) 2012-06-12 2018-05-08 Hussmann Corporation Control system for a refrigerated merchandiser
US10330369B2 (en) 2012-06-12 2019-06-25 Hussmann Corporation Control system for a refrigerated merchandiser

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Publication number Publication date
CN102124287A (zh) 2011-07-13
DE102008041480A1 (de) 2010-02-25
EP2318786A1 (de) 2011-05-11

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