WO2010115682A2 - Kältegerät, insbesondere haushaltskältegerät, sowie eiswürfelschale für einen eisbereiter eines kältegerätes - Google Patents

Kältegerät, insbesondere haushaltskältegerät, sowie eiswürfelschale für einen eisbereiter eines kältegerätes Download PDF

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WO2010115682A2
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ice
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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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
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C5/00—Working or handling ice
    • F25C5/02—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice
    • F25C5/04—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice without the use of saws
    • F25C5/08—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice without the use of saws by heating bodies in contact with the ice
    • 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
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2400/00—Auxiliary features or devices for producing, working or handling ice
    • F25C2400/10—Refrigerator units

Definitions

  • Refrigeration appliance in particular household refrigeration appliance, as well
  • the invention relates to a refrigeration appliance, in particular domestic refrigeration appliance, with an ice maker arranged in a refrigeration compartment for producing ice cubes, which has an ice cube tray which can be filled with water, which can be heated by means of a heating element for melting edge layers of the ice cubes produced in the ice cube tray, and such an ice cube tray.
  • Ice makers can be arranged in a designated freezer compartment of a refrigerator, such as a freezer.
  • the formation of ice can be done by means of cold air, which is generated by a switched into the refrigeration circuit evaporator.
  • a generic refrigerator with an ice maker for the production of ice cubes is known.
  • the icemaker has an ice cube tray that can be filled with water.
  • the ice production of the ice maker is based on the following procedure: First, the ice cube tray is filled with fresh water. Then the water is frozen to ice by cold air inflow. Thereafter, the ice cube tray rotates to an ejection position in which the bottom heating element is turned on to melt the peripheral layers of the ice cubes. As a result, the melted ice cubes fall out of the ice cube tray into a container.
  • Ice cube edge layer as soon as possible.
  • the cooling of the entire system after falling out of the ice cubes from the ice cube tray must be done as quickly as possible, so that a high ice rate is possible.
  • the heating element is embedded in a continuous bottom-side retaining groove of the ice cube tray.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device and an ice maker for such a refrigeration device, in which the ice rate in ice production can be increased in a simple manner.
  • Under refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, such as a refrigerator with freezer, a freezer or achengefrierkombination.
  • the refrigeration appliance in particular domestic refrigeration appliance, has an ice maker arranged in a refrigeration compartment for producing ice cubes, which has an ice cube tray which can be filled with water and which can be heated by means of a heating element for melting edge layers of the ice cubes produced in the ice cube tray.
  • the heating element is thermally coupled via spaced-apart thermal bridges with the bottom side of the ice cube tray.
  • the thermal bridges are separated by material recesses or free spaces. Due to the material recesses between the thermal bridges reduces the use of materials, so that the ice cube tray behaves less sluggish, especially during the cooling process compared to the prior art.
  • the cooling of the ice cube tray taking place after the ice cube edge layers have melted on can thus be accelerated, whereby the ice rate is increased.
  • the material recesses or clearances present between the thermal bridges inevitably act heat-insulating between the heating element and the ice cube tray during the warming-up process. Although this can lead to delays in the warm-up process.
  • the invention is based on the finding that a Such time delay of the warm-up process can be kept low by a corresponding geometric design of the thermal bridges. In addition, it is even possible to save time during an ice-making cycle with the cooling process, which is greatly shortened in terms of time due to the reduced cost of materials.
  • the ice cube tray may preferably be manufactured as a thermally conductive aluminum injection molded part.
  • the thermal bridges may be at least partially molded on the bottom side of the ice cube tray material webs over which the heat from the heating element can be passed to the ice cube tray.
  • the thermal bridges can each have at least two opposite holding legs, between which the heating element, in particular a tubular heating element, is arranged.
  • the tubular heating element can be securely held by a clamping connection between the two retaining legs.
  • the holding limbs can each be wall sections aligned along the tubular heating element, between the clamping surfaces of which the tubular heating element runs. In this way, a contact surface between the pipe heater and retaining legs can be increased.
  • the two opposite holding legs of the thermal bridge can be connected to a transverse web, which defines a free distance between the bottom side of the ice cube tray and the heating element.
  • the crossbar can be brought with its remote from the bottom side of the ice cube tray edge into contact with the pipe heater. In this way, the crosspiece can set as a spacer the free distance between the heating element and the bottom side of the ice cube tray.
  • the thermal bridges may be arranged uniformly spaced along the tubular heating element for homogeneous, simultaneous heat distribution in a row.
  • it may be formed thin-walled with uniform wall thickness.
  • the thermal bridges can project downwards from the thin-walled ice cube tray on the bottom side, with approximately the same wall thickness as the ice cube tray.
  • the ice cube tray may have the following basic geometric structure:
  • the ice cube tray may have in cross-section a channel-shaped base profile with a cylindrically curved bottom, which merges into raised side walls.
  • the floor and the side walls can be designed in even thin wall thickness.
  • Each of the ice cube cavities of the ice cube tray may be associated with an outwardly bulging ground segment.
  • the ground segments may be interconnected at recessed transition areas in the ice cube tray bottom.
  • the thermal bridges can be formed directly at the transition areas between adjacent ice cube cavities.
  • the material cross section of the thermal bridges can be increased in the direction of the bottom side of the ice cube tray. In this way, on the one hand, the heat conduction is increased in the ice cube tray inside. On the other hand, the thermal bridges in double function also act as stiffening elements.
  • the heating element may be formed as a tubular heater, the terminal ends is formed in an end-side connecting wall of the ice cube tray.
  • the connecting wall of the ice cube tray may preferably be formed in the same material thickness as the thermal bridges and / or the ice cube tray itself.
  • cooling fins may be provided on the ice cube tray, which may also be formed evenly thin-walled as the bottom wall of the ice cube tray. The cooling fins can be arranged in particular between the pipe bend sections of the heating element.
  • the cooling fins and the other molded material webs of the ice cube tray are in the cooling process by the cold air flows, resulting in a turbulent flow pattern below the ice cube tray, which further accelerates the cooling.
  • FIG. 1 is a partial sectional view of a schematic diagram of a refrigeration device.
  • FIG. 2 is a perspective view of an ice cube tray
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the ice cube tray
  • Fig. 4 is a bottom view of the ice cube tray.
  • Fig. 5 is an enlarged view of the ice cube tray in comparison to FIG. 4.
  • a section of a refrigerator with a bottom-side freezer compartment 1 and an upper compartment 3 is shown in a roughly schematic side sectional view, which are separated by a horizontal partition 5 from each other.
  • the two freezing and partial spaces 1, 3 are each front with appliance doors 4, 6 closed.
  • an ice maker 7 is provided for the production of ice cubes.
  • an evaporator 9 is provided in a conventional manner, which is exemplarily thermally coupled to a rear wall 10 of the refrigerator.
  • the evaporator 9 is part of a refrigerant circuit, not shown here, known per se.
  • the ice maker 7 has a trough-shaped ice cube dish 11, which can be filled with water and is produced in the ice cube, which is not shown here.
  • the ice cube tray 11 is pivotally mounted about a pivot axis 13 and adjustable by means of a drive motor not shown in detail in different pivot positions.
  • the ice cube tray 1 1 according to FIG. 1 is mounted freely pivotable in a flow space 15 which is bounded by frame-like circumferential housing walls 17.
  • air passages 19 are formed, which connect the flow space 15 with a cold air duct 21 fluidly.
  • the cold air duct 21 is shown in FIG.
  • a fan 23 is arranged, can be promoted with the cold air from the freezer compartment 1 via the cold air duct 21 into the flow space 15, as indicated in Fig. 1 by the arrow I.
  • a collecting container 25 is arranged at a distance below the ice cube tray 1 1. In a tilted ejection position of the ice cube tray 11 described later, therefore, the ice cubes formed therein can be ejected into the catch tank 15.
  • the collecting container 25 can, as indicated by the arrow Il, be pulled out of the refrigeration device for removal from the ice cube when the appliance door 6 is open.
  • ice cube tray 11 is shown in different views in isolation.
  • the ice cube tray 11 is presently manufactured as a trough-shaped, upwardly open aluminum injection molded part.
  • a filling space 27 of the ice cube tray 11 is delimited, according to FIG. 3, on the one hand by a cylindrically curved bottom 29, which merges into respectively raised side walls 31.
  • the filling space 27 of the ice cube tray 11 is also divided by means of partitions 33 into separate ice cube cavities 35, as shown in FIG. 2.
  • the ice cube tray 1 1 according to FIG. 2 is closed in each case by end walls 37. These are sized with a small wall thickness s. According to FIG.
  • the pivot axis 13 of the ice cube tray 1 1 runs coaxially through a bearing pin 39 integrally formed on the end wall 37, which in the installation position of the ice cube tray 11 is non-rotatably coupled to the above-mentioned drive motor.
  • a bearing pin 39 is integrally formed at the opposite end wall 37, also for the pivotal mounting of the ice cube tray 11 is integrally formed.
  • the front end wall 37 shown in FIG. 2 is extended downwards and has open recesses 41 on the bottom side, through which in each case connection ends 43 of a tubular heater 44 are guided.
  • the tubular heater 44 is supported on the bottom side of the ice cube tray 1 1.
  • the tubular heater 44 extends with his These are mutually oppositely formed, parallel pipe sections 45 and this connecting pipe bend portion 47 between each other arranged in pairs wall sections 49. These are separated by material recesses a and extend in series along the tubular heater 44, as is apparent from Fig. 4.
  • the pairwise opposite wall portions 49 are connected to each other with a recessed transverse web 51, as shown in the detail view of FIG. 5.
  • the course of the tubular heater 44 is indicated for reasons of clarity only with dashed lines. This is in installation position in contact with a remote from the bottom 29 of the ice cube tray 11 edge 53, the crosspiece 51, whereby a free distance .DELTA.h between the tubular heater 41 and the bottom 31 is fixed, as shown in Fig. 3.
  • tubular heater 41 For a positionally secure mounting of the tubular heater 41 is inserted in clamping connection between the respective opposite wall portions 49. Between the two mutually parallel linear pipe sections 45 of the tubular heating element 44 are shown in FIGS. 3 to 5, two spaced-apart cooling fins 55 formed on the bottom 29 of the ice cube tray 11.
  • the channel-shaped geometric basic structure of the ice cube tray 1 1 emerges. Accordingly, the side walls 31 and the bottom 29 of the ice cube tray 11 are formed in uniformly thin wall thickness s. On the bottom side of the ice cube tray 1 1, the wall portions 49 and the cooling fins 55 are formed approximately in each case with the same wall thickness s.
  • the tubular heater 44 is not completely embedded in the bottom side of the ice cube tray 1 1, but merely held in the wall portions 49, which are spaced apart from each other via the material recesses a or free spaces.
  • the tubular heater 44 over the free height .DELTA.h spaced from the bottom 29 of the ice cube tray 1 1 is supported and only via the wall sections 49 and the transverse webs 51 thermally conductive with the bottom 29 of the ice cube tray 1 1 in connection.
  • the wall sections 49 and the transverse webs 51 therefore act in the context of ice cube production during a warm-up process as thermal bridges, which allow direct heat conduction between the tubular heating element and the bottom 29 of the ice cube tray 1 1.
  • the ice production of the ice maker shown in FIG. 1 is based on the following procedure:
  • the ice cube tray 1 1 is filled with fresh water by appropriate control of the control device, not shown. Subsequently, the control device activates the fan 23 in order to generate a cold air flow I directed into the flow space 15 until the water in the ice cube tray 11 has frozen to ice. After a predetermined period of time, the controller controls the drive motor of the icemaker to pivot the ice cube tray 11 to an ejection position. In the ejection position, the tubular heater 44 is activated to fuse the edge layers of the ice cubes in the ice cavities. The melted ice cubes then fall out of the ice cube tray 1 1 out into the receptacle 15. Subsequently, the ice cube tray 1 1 is again pivoted to its original position and filled again with fresh water for a new production cycle.
  • the ice cube tray is produced according to the invention with greatly reduced material usage.
  • ice cube trays in about 500 g of aluminum material can be saved. Accelerated accordingly, the ice cube tray 11 can cool again after the reheating by the tubular heater 44, whereby the freezing process can be accelerated in the following production cycle. Overall, therefore, the ice rate can be significantly increased compared to the prior art.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem in einem Kältefach (3) angeordneten Eisbereiter (7) zur Erzeugung von Eiswürfeln, der eine mit Wasser befüllbare Eiswürfelschale (11) aufweist, die zum Anschmelzen von Randschichten der in der Eiswürfelschale (11) erzeugten Eiswürfel mittels eines Heizelements (44) erwärmbar ist. Erfindungsgemäß ist die Eiswürfelschale (11) über Wärmebrücken (49, 51) mit dem Heizelement (44) thermisch gekoppelt, wobei zwischen den Wärmebrücken (49, 51) Materialaussparungen (a) vorgesehen sind.

Description

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, sowie
Eiswürfelschale für einen Eisbereiter eines Kältegerätes
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem in einem Kältefach angeordneten Eisbereiter zur Erzeugung von Eiswürfeln, der eine mit Wasser befüllbare Eiswürfelschale aufweist, die zum Anschmelzen von Randschichten der in der Eiswürfelschale erzeugten Eiswürfel mittels eines Heizelements erwärmbar ist sowie eine solche Eiswürfelschale.
Eisbereiter können in einem dafür vorgesehenen Gefrierfach eines Kältegerätes, etwa eines Gefrierschrankes, angeordnet sein. Die Eisbildung kann mittels Kaltluft erfolgen, die durch einen in den Kältekreislauf geschalteten Verdampfer erzeugt wird.
Aus der DE 10 2005 003 243 A1 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät mit einem Eisbereiter zur Erzeugung von Eiswürfeln bekannt. Der Eisbereiter weist eine mit Wasser befüllbare Eiswürfelschale auf. An deren Bodenseite ist ein Heizelement angeordnet, mit dem Randschichten der in der Eiswürfelschale erzeugten Eiswürfel angeschmolzen werden können. Die Eisproduktion des Eisbereiters beruht auf folgender Arbeitsweise: Zunächst wird die Eiswürfelschale mit Frischwasser gefüllt. Anschließend wird durch Kaltluftanströmung das Wasser zu Eis gefroren. Danach dreht sich die Eiswürfelschale in eine Auswerfposition, in der das bodenseitige Heizelement eingeschaltet wird, um die Randschichten der Eiswürfel anzuschmelzen. Dadurch fallen die angeschmolzenen Eiswürfel aus der Eiswürfelschale heraus in einen Auffangbehälter.
Für eine einwandfreie Eisproduktion ist es erforderlich, dass den einzelnen Eiswürfelka- vitäten möglichst homogen und zeitgleich Wärme zugeführt wird, um ein gleichmäßiges
Anschmelzen aller Eiswürfel zu gewährleisten. Dies ist Voraussetzung, um kein verklumptes bzw. aneinander „gebackenes" Eis zu erhalten. Außerdem ist es erforderlich, dass das Aufheizen und die Weitergabe der Wärme vom Heizelement an die
Eiswürfelrandschicht schnellstmöglich erfolgt. Ebenso muss die Abkühlung des gesamten Systems nach dem Herausfallen der Eiswürfel aus der Eiswürfelschale schnellstmöglich erfolgen, damit eine hohe Eisrate ermöglicht ist. Dies wird gemäß dem Stand der Technik durch eine massiv ausgeführte Eiswürfelschale mit Materialanhäufungen- und -aufdickungen sowie mit großen Wandstärken der Eiswürfelschale erreicht. Das Heizelement ist dabei in einer durchgehenden bodenseitigen Haltenut der Eiswürfelschale eingebettet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät und einen Eisbereiter für ein solches Kältegerät bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise die Eisrate bei der Eisproduktion erhöht werden kann.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und des Patentanspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Unter Kältegerät wird hier insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, wie beispielsweise ein Kühlschrank mit Gefrierfach, ein Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination.
Das Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, weist einen in einem Kältefach angeordneten Eisbereiter zur Erzeugung von Eiswürfeln auf, der eine mit Wasser befüllbare Eiswürfelschale aufweist, die zum Anschmelzen von Randschichten der in der Eiswürfelschale erzeugten Eiswürfel mittels eines Heizelements erwärmbar ist. Erfindungsgemäß ist das Heizelement über voneinander beabstandete Wärmebrücken mit der Bodenseite der Eiswürfelschale thermisch gekoppelt. Die Wärmebrücken sind über Materialaussparungen bzw. Freiräume voneinander getrennt. Aufgrund der Materialaussparungen zwischen den Wärmebrücken reduziert sich der Materialeinsatz, so dass sich die Eiswürfelschale speziell beim Abkühlprozess im Vergleich zum Stand der Technik weniger träge verhält. Insbesondere die nach dem Anschmelzen der Eiswürfelrandschichten erfolgende Abkühlung der Eiswürfelschale kann somit beschleunigt werden, wodurch die Eisrate gesteigert wird.
Die zwischen den Wärmebrücken vorhandenen Materialaussparungen bzw. Freiräume wirken beim Aufwärmprozess zwangsläufig wärmeisolierend zwischen dem Heizelement und der Eiswürfelschale. Dies kann zwar zu zeitlichen Verzögerungen beim Aufwärmprozess führen. Der Erfindung jedoch liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine solche zeitliche Verzögerung des Aufwärm prozesses durch eine entsprechende geometrische Auslegung der Wärmebrücken gering gehalten werden kann. Außerdem kann mit dem aufgrund des reduzierten Materialaufwandes zeitlich stark verkürzten Abkühlprozess insgesamt sogar Zeit während eines Eisbereitungszyklus eingespart werden.
Die Eiswürfelschale kann fertigungstechnisch bevorzugt als ein wärmeleitfähiges Aluminiumspritzgussteil hergestellt sein. Vor diesem Hintergrund können die Wärmebrücken zumindest teilweise an der Bodenseite der Eiswürfelschale angegossenen Materialstege sein, über die die Wärme von dem Heizelement zu der Eiswürfelschale geleitet werden kann.
Die Wärmebrücken können jeweils zumindest zwei gegenüberliegende Halteschenkel aufweisen, zwischen denen das Heizelement, insbesondere ein Rohrheizelement, angeordnet ist. Das Rohrheizelement kann durch eine Klemmverbindung zwischen beiden Halteschenkeln sicher gehaltert sein. Zur Steigerung einer Wärmeübertragung können die Halteschenkel jeweils entlang des Rohrheizelementes ausgerichtete Wandabschnitte sein, zwischen deren Klemmflächen das Rohrheizelement verläuft. Auf diese Weise kann eine Kontaktfläche zwischen Rohrheizelement und Halteschenkeln erhöht werden.
Die beiden gegenüberliegenden Halteschenkel der Wärmebrücke können mit einem Quersteg verbunden sein, der einen freien Abstand zwischen der Bodenseite der Eiswürfelschale und dem Heizelement festlegt. Der Quersteg ist mit seiner von der Bodenseite der Eiswürfelschale abgewandte Randkante in Anlage mit dem Rohrheizelement bringbar. Auf diese Weise kann der Quersteg als Abstandhalter den freien Abstand zwischen dem Heizelement und der Bodenseite der Eiswürfelschale festlegen.
Die Wärmebrücken können für eine homogene, zeitgleiche Wärmeverteilung in einer Reihe gleichmäßig beabstandet entlang des Rohrheizelementes angeordnet sein. Um die Trägheit der Eiswürfelschale während des Aufwärm- und Abkühlprozesses weiter zu reduzieren, kann diese dünnwandig mit gleichmäßiger Wandstärke ausgebildet sein. Die Wärmebrücken können in diesem Fall bodenseitig von der dünnwandigen Eiswürfelschale nach unten abragen, und zwar mit in etwa gleicher Wandstärke wie die Eiswürfelschale. Vor diesem Hintergrund kann die Eiswürfelschale folgende geometrische Grundstruktur aufweisen: Die Eiswürfelschale kann im Querschnitt ein rinnenförmiges Grundprofil mit einem zylindrisch ausgewölbten Boden aufweisen, der in hochgezogene Seitenwände übergeht. Der Boden und die Seitenwände können in gleichmäßig dünner Wandstärke gestaltet sind. Jedem der Eiswürfelkavitäten der Eiswürfelschale kann ein nach außen vorgewölbtes Bodensegment zugeordnet sein. Die Bodensegmente können an rückgesetzten Übergangsbereichen im Eiswürfelschalen-Boden miteinander verbunden sein.
Zur Steigerung der Bauteilsteifigkeit der Eiswürfelschale können die Wärmebrücken unmittelbar an den Übergangsbereichen zwischen benachbarten Eiswürfelkavitäten ausgebildet sein.
Der Materialquerschnitt der Wärmebrücken kann dabei in Richtung auf die Bodenseite der Eiswürfelschale vergrößert werden. Auf diese Weise wird einerseits die Wärmeleitung in die Eiswürfelschale hinein vergrößert. Andererseits wirken die Wärmebrücken in Doppelfunktion auch als Versteifungselemente.
Das Heizelement kann als ein Rohrheizkörper ausgebildet sein, dessen Anschlussenden in einer stirnseitigen Anschlusswand der Eiswürfelschale ausgebildet ist. Die Anschlusswand der Eiswürfelschale kann bevorzugt in gleicher Materialstärke wie die Wärmebrücken und/oder die Eiswürfelschale an sich ausgebildet sein. Zusätzlich können an der Eiswürfelschale Kühlrippen vorgesehen werden, die ebenfalls gleichmäßig dünnwandig wie die Bodenwand der Eiswürfelschale ausgebildet sein können. Die Kühlrippen können insbesondere zwischen den Rohrbogenabschnitten des Heizelementes angeordnet sein. Die Kühlrippen sowie die anderen angeformten Materialstege der Eiswürfelschale werden im Abkühlprozess von der Kaltluft angeströmt, wodurch sich unterhalb der Eiswürfelschale ein turbulentes Strömungsbild ergibt, das die Abkühlung weiter beschleunigt.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Teilschnittansicht eine Prinzipdarstellung eines Kältegeräts;
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht eine Eiswürfelschale;
Fig. 3 in Querschnittsansicht die Eiswürfelschale;
Fig. 4 in einer Ansicht von unten die Eiswürfelschale; und
Fig. 5 eine im Vergleich zur Fig. 4 vergrößerte Detailansicht der Eiswürfelschale.
In der Fig. 1 ist in einer grob schematischen Seitenschnittdarstellung ein Ausschnitt aus einem Kältegerät mit einem bodenseitigen Gefrierraum 1 und einem oberen Teilraum 3 gezeigt, welche durch eine horizontale Trennwand 5 voneinander getrennt sind. Die beiden Gefrier- und Teilräume 1 , 3 sind frontseitig jeweils mit Gerätetüren 4, 6 geschlossen. Im oberen Teilraum 3 ist ein Eisbereiter 7 zur Erzeugung von Eiswürfeln vorgesehen.
Zur Kühlung des Gefrierraumes 1 ist in üblicher Weise ein Verdampfer 9 vorgesehen, welcher hier beispielhaft thermisch mit einer Rückwand 10 des Kältegerätes gekoppelt ist. Der Verdampfer 9 ist Teil eines hier nicht gezeigten, an sich bekannten Kältemittelkreislaufes.
Der Eisbereiter 7 weist gemäß der Fig. 1 eine rinnenförmige Eiswürfelschale 11 auf, welche mit Wasser befüllbar ist und in der hier nicht dargestellte Eiswürfel erzeugt werden. Die Eiswürfelschale 11 ist um eine Schwenkachse 13 schwenkbar gelagert und mittels eines nicht näher gezeigten Antriebsmotors in unterschiedliche Schwenkpositionen verstellbar. Hierzu ist die Eiswürfelschale 1 1 gemäß der Fig. 1 frei schwenkbar in einem Strömungsraum 15 gelagert, der mit rahmenartig umlaufenden Gehäusewänden 17 begrenzt ist. In einer rückwärtigen Gehäusewand 17 sind Luftdurchlässe 19 ausgebildet, die den Strömungsraum 15 mit einem Kaltluftkanal 21 strömungstechnisch verbinden. Der Kaltluftkanal 21 ist gemäß der Fig. 1 entlang der Kältegeräte-Rückwand 10 vertikal nach unten bis in den Gefrierraum 1 geführt und mittels einer Kaltluftkanal-Abdeckwand 22 vom Teilraum 3 getrennt. Die Abdeckwand 22 schließt oberseitig wiederum unmittelbar an die, die Eiswürfelschale 1 1 begrenzende, rückwärtige Gehäusewand 17 an. An einem dem Gefrierraum 1 zugewandten unteren Ende des Kaltluftkanals 21 ist ein Gebläse 23 angeordnet, mit dem Kaltluft vom Gefrierraum 1 über den Kaltluftkanal 21 in den Strömungsraum 15 gefördert werden kann, wie es in der Fig. 1 durch den Pfeil I angedeutet ist.
In einem Abstand unterhalb der Eiswürfelschale 1 1 ist ein Auffangbehälter 25 angeordnet. In einer später beschriebenen gekippten Auswurfposition der Eiswürfelschale 1 1 können daher die darin erzeugten Eiswürfel in den Auffangbehälter 15 ausgeworfen werden. Der Auffangbehälter 25 kann, wie es mit dem Pfeil Il angedeutet ist, für eine Entnahme vom Eiswürfel bei geöffneter Gerätetür 6 aus dem Kältegerät gezogen werden.
In den Fig. 2 und 3 ist die Eiswürfelschale 11 in unterschiedlichen Ansichten in Alleinstellung gezeigt. Die Eiswürfelschale 11 ist vorliegend als ein rinnenförmiges, nach oben offenes Aluminiumspritzgussteil gefertigt. Ein Füllraum 27 der Eiswürfelschale 11 ist gemäß der Fig. 3 einerseits durch einen zylindrisch ausgewölbten Boden 29 begrenzt, der in jeweils hochgezogene Seitenwände 31 übergeht. Der Füllraum 27 der Eiswürfelschale 11 ist zudem mittels Trennwände 33 in voneinander separierte Eiswürfelkavitäten 35 aufgeteilt, wie sie in der Fig. 2 gezeigt sind. An den beiden Stirnseiten ist die Eiswürfelschale 1 1 gemäß der Fig. 2 jeweils durch Stirnwände 37 geschlossen. Diese sind mit geringer Wandstärke s bemessen. Gemäß der Fig. 3 verläuft die Schwenkachse 13 der Eiswürfelschale 1 1 koaxial durch einen an der Stirnwand 37 angeformten Lagerzapfen 39, der in Einbaulage der Eiswürfelschale 11 drehfest mit dem oben genannten Antriebsmotor gekoppelt ist. An der gegenüberliegenden Stirnwand 37 ist ebenfalls ein hier nicht dargestellter Lagerzapfen 39 zur Schwenklagerung der Eiswürfelschale 11 angeformt.
Die in der Fig. 2 gezeigte vordere Stirnwand 37 ist nach unten verlängert und weist bodenseitig offene Ausnehmungen 41 auf, durch die jeweils Anschlussenden 43 eines Rohrheizkörpers 44 geführt sind. Der Rohrheizkörper 44 ist an der Bodenseite der Eiswürfelschale 1 1 gehaltert. Hierzu erstreckt sich der Rohrheizkörper 44 mit seinen zueinander gegenläufig ausgebildeten, parallelen Rohrabschnitten 45 sowie diese verbindenden Rohrbogenabschnitt 47 zwischen einander paarweise angeordneten Wandabschnitten 49. Diese sind getrennt durch Materialaussparungen a angeordnet und erstrecken sich in Reihe entlang des Rohrheizkörpers 44, wie es aus der Fig. 4 hervorgeht.
Die jeweils paarweise gegenüberliegenden Wandabschnitte 49 sind mit einem zurückgesetzten Quersteg 51 miteinander verbunden, wie es in der Detailansicht gemäß der Fig. 5 gezeigt ist. In der Fig. 5 ist der Verlauf des Rohrheizkörpers 44 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich mit gestrichelten Linien angedeutet. Dieser ist in Einbaulage in Anlage mit einer vom Boden 29 der Eiswürfelschale 11 abgewandten Randkante 53, des Querstegs 51 , wodurch ein freier Abstand Δh zwischen dem Rohrheizkörper 41 und dem Boden 31 festgelegt ist, wie er in Fig. 3 gezeigt ist.
Für eine lagesichere Halterung ist der Rohrheizkörper 41 in Klemmverbindung zwischen den jeweils gegenüberliegenden Wandabschnitten 49 eingesteckt. Zwischen den beiden zueinander parallel verlaufenden linearen Rohrabschnitten 45 des Rohrheizkörpers 44 sind gemäß den Fig. 3 bis 5 zwei voneinander beabstandete Kühlrippen 55 am Boden 29 der Eiswürfelschale 11 angeformt.
Aus der in der Fig. 3 gezeigten Querschnittsansicht geht die rinnenförmige geometrische Grundstruktur der Eiswürfelschale 1 1 hervor. Demzufolge sind die Seitenwände 31 sowie der Boden 29 der Eiswürfelschale 11 in gleichmäßig dünner Wandstärke s ausgebildet. An der Bodenseite der Eiswürfelschale 1 1 sind die Wandabschnitte 49 und die Kühlrippen 55 in etwa mit gleicher Wandstärke s jeweils angeformt.
Die insbesondere am Boden 29 der Eiswürfelschale 11 angeformten Funktionsteile, das heißt Stirnwände 37, Wandabschnitte 49, Querstege 51 sowie Kühlrippen 53 sind allesamt in reduzierter Wandstärke s sowie über Materialsaussparungen a beabstandet zueinander vorgesehen.
Mit der in den Figuren gezeigten Schalen-Geometrie können daher Materialanhäufungen an der Eiswürfelschale 11 vermieden werden. So ist gemäß den Figuren der Rohrheizkörper 44 nicht vollflächig in der Bodenseite der Eiswürfelschale 1 1 eingebettet, sondern lediglich in den Wandabschnitten 49 gehaltert, die über die Materialaussparungen a bzw. Freiräume voneinander beabstandet sind. Zusätzlich ist der Rohrheizkörper 44 über die freie Höhe Δh beabstandet vom Boden 29 der Eiswürfelschale 1 1 gehaltert und lediglich über die Wandabschnitte 49 und die Querstege 51 wärmeleitend mit dem Boden 29 der Eiswürfelschale 1 1 in Verbindung. Die Wandabschnitte 49 sowie die Querstege 51 wirken daher im Rahmen der Eiswürfel- Erzeugung während eines Aufwärmprozesses als Wärmebrücken, die eine unmittelbare Wärmeleitung zwischen Rohrheizkörper und Boden 29 der Eiswürfelschale 1 1 ermöglichen. Die Eisproduktion des in der Fig. 1 gezeigten Eisbereiters beruht auf folgender Arbeitsweise:
Zunächst wird durch entsprechende Ansteuerung der nicht gezeigten Steuereinrichtung die Eiswürfelschale 1 1 mit Frischwasser gefüllt. Anschließend aktiviert die Steuereinrichtung das Gebläse 23, um ein in den Strömungsraum 15 gerichtete Kaltluftströmung I zu erzeugen, bis das Wasser in der Eiswürfelschale 11 zu Eis gefroren ist. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer steuert die Steuereinrichtung die den Antriebsmotor des Eisbereiters an, um die Eiswürfelschale 11 in eine Auswerfposition zu schwenken. In der Auswerfposition wird der Rohrheizkörper 44 aktiviert, um die Randschichten der Eiswürfel in den Eiskavitäten anzuschmelzen. Die angeschmolzenen Eiswürfel fallen dann aus der Eiswürfelschale 1 1 heraus in den Auffangbehälter 15. Anschließend wird die Eiswürfelschale 1 1 erneut in ihre Ausgangsposition geschwenkt und für einen neuen Produktionszyklus wieder mit Frischwasser gefüllt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Materialaussparungen a ist die Eiswürfelschale erfindungsgemäß mit stark reduziertem Materialeinsatz gefertigt. So können im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Eiswürfelschalen in etwa 500 g Aluminiummaterial eingespart werden. Entsprechend beschleunigt kann die Eiswürfelschale 11 nach erfolgtem Aufwärmen durch den Rohrheizkörper 44 wieder abkühlen, wodurch der Gefriervorgang im folgenden Produktionszyklus beschleunigt erfolgen kann. Insgesamt kann daher die Eisrate im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich gesteigert werden. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Gefrierraum 53 Randkante
3 oberer Teilraum 55 Kühlrippen
5 horizontale Trennwand I Kaltluftströmung
7 Eisbereiter Il Auszugsrichtung
9 Verdampfer S Wandstärke
10 Kältegeräte-Rückwand Δh freie Höhe
11 Eiswürfelschale
13 Schwenkachse
15 Strömungsraum
17 Gehäusewände
19 Luftdurchlässe
21 Kaltluftkanal
22 Kaltluftkanal-Abdeckwand
23 Gebläse
25 Auffangbehälter
27 Füllraum der Eiswürfelschale
29 Eiswürfelschale-Boden
31 Eiswürfelschale-Seitenwände
33 Trennwände
35 Eiswürfelkavitäten
37 Stirnwände
39 Lagerzapfen
41 Ausnehmungen
43 Anschlussenden
44 Heizelement
45 parallele Rohrabschnitte des Heizelements
47 Rohrbogenabschnitt des Heizelements
49 Wandabschnitte
51 Quersteg

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem in einem Kältefach (3) angeordneten Eisbereiter (7) zur Erzeugung von Eiswürfeln, der eine mit Wasser befüllbare Eiswürfelschale (1 1 ) aufweist, die zum Anschmelzen von Randschichten der in der Eiswürfelschale (11 ) erzeugten Eiswürfel mittels eines Heizelements (44) erwärmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiswürfelschale (1 1 ) über Wärmebrücken (49, 51 ) mit dem Heizelement (44) thermisch gekoppelt ist, und dass zwischen den Wärmebrücken (49, 51 ) Materialaussparungen (a) vorgesehen sind.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücken (49, 51 ) zumindest teilweise Materialstege sind, die materialeinheitlich und/oder einstückig am Boden (29) der Eiswürfelschale (1 1 ) ausgebildet sind.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wärmebrücken zwei gegenüberliegende Wandabschnitte (49) aufweist, zwischen denen das Heizelement (44), insbesondere ein Rohrheizelement, geführt ist.
4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte (49) über die Materialaussparungen (a) beabstandet entlang des Rohrheizelements (44) ausgerichtet sind, und/oder zwischen Wandabschnitten (49) das Rohrheizelement (29) verläuft.
5. Kältegerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils paarweise gegenüberliegende Wandabschnitte (49) mit einem Quersteg (51 ) verbunden sind, der einen freien Abstand (Δh) zwischen dem Heizelement (44) und dem Boden (29) der Eiswürfelschale (11 ) festlegt.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücken (49, 51 ) in Reihe entlang des Heizelements (44) angeordnet sind.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiswürfelschale (11 ) dünnwandig mit gleichmäßiger Wandstärke (s) ausgebildet ist, und insbesondere die Eiswürfelschale (1 1 ) einen rinnenförmigen Querschnitt mit zylindrisch ausgewölbtem Boden (29) aufweist, der in hochgezogene Seitenwände (31 ) übergeht.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiswürfelschale (11 ) in ihrem Füllraum (27) eine Reihe voneinander durch Trennwände (33) getrennter Eiswürfelkavitäten (35) aufweist, und dass die Wärmebrücken (49, 51 ) insbesondere an Übergängen zwischen benachbarten Eiswürfelkavitäten (17) angeordnet sind.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialquerschnitt der Wärmebrücken (49, 51 ) in Richtung auf den Boden (29) der Eiswürfelschale (11 ) ausgeweitet ist.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrheizelement (44) Anschlussenden (43) aufweist, die durch eine Stirnwand (37) der Eiswürfelschale (11 ) geführt sind.
11. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiswürfelschale (11 ) zumindest eine Kühlrippe (55) aufweist, die insbesondere zwischen Rohrabschnitten (45) des Rohrheizelements (44) angeordnet ist.
12. Eiswürfelschale (11 ) für einen Eisbereiter (7) eines Kältegeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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