WO2016091621A1 - No-frost-kältegerät - Google Patents

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thermosyphon
heat
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PCT/EP2015/077963
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Niels Liengaard
Matthias Mrzyglod
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BSH Hausgeräte GmbH
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
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    • F28F1/22—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means having portions engaging further tubular elements

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration device, in particular a household refrigerator, with an automatically defrosting evaporator.
  • a refrigeration device in particular a household refrigerator
  • Such refrigerators are also known as "no-frost refrigerators”.
  • the evaporator always forms the coldest point in the storage chamber of a refrigeration device, moisture that is emitted by the refrigerated goods or that enters the storage chamber when opening a door with the ambient air, settles on the evaporator.
  • the ice layer thus formed obstructs the heat exchange between the evaporator and the remaining storage chamber and must therefore be eliminated from time to time to ensure energy-efficient operation of the refrigeration device.
  • adiabatically heated refrigerant is fed directly into the evaporator in the compressor, without first giving off its heat via a condenser and without being expanded at a throttle point.
  • the improved energy efficiency results from the fact that the refrigerant, which is fed warm into the evaporator, preferably condenses at its coldest point.
  • the heat is primarily in the still iced areas, and the heating of the already ice-free areas remains low.
  • the heat introduced by the refrigerant into the evaporator stems primarily from the compression work performed in the compressor and from the waste heat of the compressor Compressor forth and must therefore be supplied to the refrigerator in the form of electrical energy as in the electric defrost heater.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device that allows an even more energy efficient defrost.
  • thermosyphon in thermal contact with the evaporator and with a refrigeration device with a thermal barrier layer surrounded by a storage chamber and a refrigerator, which comprises a storage chamber cooling evaporator and a circulation of refrigerant through the evaporator driving compressor Heat reservoir is outside the thermal barrier coating.
  • a passage, hereinafter referred to as a first passage, between an inner portion in thermal contact with the evaporator and an outer portion of the thermosyphon in thermal contact with the heat reservoir should be closable by a valve to allow heat transfer to the evaporator outside of the defrost phases of the thermosyphon To suppress the refrigerator.
  • a control unit should be provided to estimate an amount of ice accumulated on the evaporator and to open the valve when the estimated amount of ice exceeds a threshold.
  • Such control units are known per se, but conventionally are usually used to switch an electric defrost heater instead of the valve.
  • the heat output which the thermosyphon can supply to the evaporator is highly dependent on the temperature of the heat reservoir, so that the duration of a defrosting operation may vary. Therefore, to end a defrost operation, the control unit should be connected to a temperature sensor at the inner portion of the thermosyphon or to the evaporator and configured to close the valve when the temperature sensed by the temperature sensor exceeds a threshold.
  • the first passage extends from a lower end of the inner portion downwardly to the outer portion.
  • a heat transfer medium which during the Defrosting condenses in the inner area of the thermosyphon and collects at the lower end of the inner area, gravity driven to reach the outer area and re-evaporate there.
  • a second passage is further provided between the inner and outer regions, so that heat transfer steam can return from the outer region via another passage into the inner region than that through which the liquid heat carrier flows.
  • the flows between inner and outer areas do not interfere with each other, and it can be achieved a high heat transport performance, without a forced circulation of the heat carrier is needed.
  • the second passage should extend at least in sections from the outer area down to the inner area.
  • the inner region of the thermosyphon preferably comprises a heat carrier line which runs through the evaporator itself.
  • the evaporator is a finned evaporator, such a heat carrier line - in the same way as usually a refrigerant line - cross the fins of the finned evaporator. If the evaporator is a plate evaporator, a refrigerant line and the heat carrier line can run side by side on this.
  • the evaporator may comprise a multi-channel tube, wherein one channel of the multi-channel tube refrigerant of the refrigerator and another channel leads the heat transfer of the thermosyphon.
  • the heat reservoir outside the thermal barrier coating is a condenser of the refrigerator.
  • the condenser When the chiller was in operation immediately before the start of the defrosting process, the condenser is significantly warmer than the more distant environment, and its high temperature allows rapid heat transfer to the evaporator. After defrosting, the condenser is generally colder than the more remote environment, which in turn improves the efficiency of the chiller as it resumes its operation after defrosting.
  • the chiller comprises a second evaporator for cooling a second storage chamber, which can be acted upon by the compressor with refrigerant while the valve is open.
  • the cooling which undergoes the condenser by the defrosting of the evaporator of the first storage chamber, are made directly available for cooling the second storage chamber again.
  • the outer region of the thermosyphon can here comprise a heat carrier line which runs through the liquefier.
  • the invention also provides a method for defrosting an evaporator in a refrigeration appliance, in which the heat required for the evaporator is supplied via a thermosyphon.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a refrigeration device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically the arrangement of inner and outer regions of the
  • Thermosiphons on a wall of the refrigerator shows a fragment of a plate heat exchanger for use in the refrigerator according to the invention.
  • Fig. 4 is a fragment of a wire tube heat exchanger; 5 shows a fin heat exchanger; and
  • Fig. 6 is a fragment of a heat exchanger with a multi-channel tube.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the refrigerator according to the invention.
  • a body 1 each surrounded by a thermal barrier coating 2, two compartments, here a freezer compartment 3 and a normal refrigeration compartment 4, recessed.
  • Evaporators 5, 6 of the two compartments 3, 4 are connected via a common suction line 7 with a compressor 8.
  • a condenser 9 is connected.
  • a line 10 emanating from the condenser 9 branches off at a directional control valve 11 into two capillaries 12, 13, each of which leads back to one of the evaporators 5, 6.
  • thermosyphon 14 for defrosting this ice sheet comprises an inner area 15 inside the freezer compartment 3 and an outer area 16 outside the thermal barrier coating layer 2.
  • the inner area 15 is formed by a heat carrier line 17 passing through the evaporator 5; the outer region 16 forms a heat carrier line 18 in the condenser 9.
  • the outer region 16 is at least partially deeper than the inner region 15, so that in the evaporator 5 condensed refrigerant, which converges at a lowest point 19 of the heat carrier 17 in the evaporator 5, from there driven solely by gravity can flow through a first passage 20 through the thermal barrier coating 2 to the condenser 9, provided that a arranged in the first passage 20 valve 21 is open.
  • the thermosyphon 14 allows heat transfer to the evaporator 5 only as long as the valve 21 is open.
  • an electronic control unit 24 which is designed to various forms known per se, such as the duration of the compressor 8 since the last defrosting, the frequency of door openings of the freezer compartment 3 since the last defrosting, etc., the amount of ice on Estimate evaporator 5 and open the valve 21 as soon as the estimated amount of ice exceeds a threshold.
  • a temperature sensor 25 is mounted adjacent to the lowest point 19 on the evaporator 5. As soon as the temperature detected by this temperature sensor 25 rises above 0 ° C. in the course of a defrosting operation, it can be assumed that the evaporator 5 is free of ice; then the control unit 24 closes the valve 21 again.
  • Fig. 2 shows schematically a section through the thermal barrier coating 2 of the refrigerator with the arranged on the side of the freezer compartment 3 evaporator 5 and exposed on the outside condenser 9.
  • the passage 20 is over its entire length to the outer region 16 of the heat siphon 14, the condenser 9, sloping, so that heat transfer medium, which condenses in the inner region 15, can flow automatically to the outer region 16 when the valve 21 is open.
  • condensed heat carrier may accumulate in the inner region 15 and in the passage 20 above the valve 21, but does not enter the outer region 16.
  • the second passage 22 it suffices if only a part of it to the inner region 15 downhill, so that in this part with a closed valve 21, a temperature gradient can form, which prevents any exchange of heat transfer between the areas 15, 16 via the passage 22.
  • the inner and outer regions 15, 16 of the heat siphon 14 may be in the form of hollow plates which are in intimate thermal contact with the evaporator 5 or the liquefier 9 on one of their main surfaces.
  • FIG. 3 A first example of such a construction is shown in FIG. 3 using the example of a rollbond heat exchanger.
  • On a base plate 26 are side by side tubes of the Heat transfer line 17 and a line 27 laid for the recirculated by the compressor 8 refrigerant.
  • FIG. 4 A corresponding arrangement of the heat carrier line 17 and refrigerant line 27 is shown in FIG. 4, but the lines 17, 27 together with wires 28 connecting them form a wire tube heat exchanger which can be used both as an evaporator 5 and as a condenser 9.
  • Fig. 5 shows a side view of a finned evaporator.
  • the refrigerant pipe 27 forms in known manner an upper and a lower layer 29, 30 of the blades 31 perpendicular crossing, extending in the viewing direction of the viewer rectilinear sections 34, which alternately on the side facing the viewer of the evaporator or, dashed represented, on the side facing away from him protruding sheets 32 are connected.
  • Another over the blades 31 projecting arc 33 establishes a series connection between the two layers 29, 30 ago.
  • the heat carrier line 17 also forms an upper and a lower layer 35, 36, but they are, unlike the layers 29, 30, exactly in a plane so that they are continuously sloping along its entire length.
  • liquid heat transfer medium no matter at which point of the layers 35, 36 it forms, flow freely into the heat transfer line 17 to the lowest point 19 of the evaporator 5 and from there to the outer region 16 of the heat siphon 14.
  • Fig. 6 shows a fragment of a heat exchanger formed of multi-channel tube 37.
  • the metal, in particular aluminum, extruded multi-channel tube 37 has a band-shaped elongated cross-section and can easily be bent in an orientation in which its main surfaces 38, 39 form outer and inner sides of a bend.
  • the channels 40 of the multi-channel tube 37 each belong alternately to the heat transfer line 17 and the refrigerant line 27 and thus allow extremely rapid heating of the evaporator during defrosting.

Abstract

Ein Kältegerät hat eine von einer Wärmedämmschicht (2) umgebene Lagerkammer (3) und eine Kältemaschine, die einen die Lagerkammer (3) kühlenden Verdampfer (5) und einen die Zirkulation von Kältemittel durch den Verdampfer (5) antreibenden Verdichter (8) umfasst. Ein Thermosiphon (14) steht in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer (5) und mit einem Wärmereservoir außerhalb der Wärmedämmschicht (2).

Description

No-Frost-Kältegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem selbsttätig abtauenden Verdampfer. Derartige Kältegeräte sind auch als„No- Frost-Kältegeräte" bekannt.
Da der Verdampfer stets die kälteste Stelle in der Lagerkammer eines Kältegerätes bildet, schlägt sich Feuchtigkeit, die vom Kühlgut abgegeben wird oder die beim Öffnen einer Tür mit der Umgebungsluft in die Lagerkammer gelangt, am Verdampfer nieder. Die sich so bildende Eisschicht behindert den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer und der übrigen Lagerkammer und muss daher, um einen energieeffizienten Betrieb des Kältegeräts zu gewährleisten, von Zeit zu Zeit beseitigt werden.
Bei den meisten herkömmlichen No-Frost-Kältegeräten ist zu diesem Zweck eine elektrische Heizung am Verdampfer angebracht. Diese Lösung ist zwar einfach und kostengünstig in der Fertigung, sie beeinträchtigt jedoch die Energieeffizienz des Kältegeräts, da zum einen eine große Mange an Heizenergie aufgewandt werden muss, um das Eis aufzutauen, und zum anderen nach dem Abtauen der Verdampfer und dessen Umgebung wieder auf Betriebstemperatur abgekühlt werden müssen. Wenn die Verteilung der Heizleistung nicht genau auf die Verteilung des Eises abgestimmt ist, werden die als erstes abgetauten Bereiche des Verdampfers von der Heizung nutzlos weit über den Gefrierpunkt aufgeheizt, was die Energieeffizienz zusätzlich beeinträchtigt.
Eine bekannte Technik, die ein Abtauen mit besserer Energieeffizienz ermöglicht, ist die Heißgasabtauung. Bei dieser Technik wird im Verdichter adiabatisch erwärmtes Kältemittel unmittelbar in den Verdampfer eingespeist, ohne vorher seine Wärme über einen Verflüssiger abzugeben und ohne an einer Drosselstelle entspannt zu werden. Die verbesserte Energieeffizienz resultiert daraus, dass das warm in den Verdampfer eingespeiste Kältemittel bevorzugt an dessen kältesten Stellen kondensiert. Wenn der Verdampfer teilweise abgetaut ist, gelangt die Wärme so in erster Linie in die noch vereisten Bereiche, und die Erwärmung der bereits eisfreien Bereiche bleibt gering. Die von dem Kältemittel in den Verdampfer eingetragene Wärme rührt jedoch in erster Linie von der im Verdichter geleisteten Verdichtungsarbeit und von der Abwärme des Verdichters her und muss daher wie bei der elektrischen Abtauheizung dem Kältegerät in Form von elektrischer Energie zugeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das eine noch energieeffizientere Abtauung ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einer von einer Wärmedämmschicht umgebenen Lagerkammer und einer Kältemaschine, die einen die Lagerkammer kühlenden Verdampfer und einen die Zirkulation von Kältemittel durch den Verdampfer antreibenden Verdichter umfasst, ein Thermosiphon in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer und mit einem Wärmereservoir außerhalb der Wärmedämmschicht steht. Mithilfe des Thermosiphons kann in kurzer Zeit eine große Wärmemenge zum Verdampfer transportiert werden, die aus dem Wärmereservoir entnommen wird und daher nicht die Energiebilanz des Kältegeräts beeinträchtigt. Ein Durchgang, im Folgenden als erster Durchgang bezeichnet, zwischen einem in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer stehenden inneren Bereich und einem in thermischem Kontakt mit dem Wärmereservoir stehenden äußeren Bereich des Thermosiphons sollte durch ein Ventil absperrbar sein, um einen Wärmetransport zum Verdampfer außerhalb der Abtauphasen des Kältegeräts unterdrücken zu können.
Es sollte eine Steuereinheit vorgesehen sein, um eine am Verdampfer angesammelte Eismenge abzuschätzen und das Ventil zu öffnen, wenn die geschätzte Eismenge einen Grenzwert übersteigt. Derartige Steuereinheiten sind an sich bekannt, dienen aber herkömmlicherweise meist zum Schalten einer elektrischen Abtauheizung anstelle des Ventils. Die Heizleistung, die der Thermosiphon dem Verdampfer zuführen kann, ist stark von der Temperatur des Wärmereservoirs abhängig, so dass die Dauer eines Abtauvorgangs variieren kann. Um einen Abtauvorgang zu beenden, sollte die Steuereinheit daher mit einem Temperatursensor am inneren Bereich des Thermosiphons oder am Verdampfer verbunden und eingerichtet sein, das Ventil zu schließen, wenn die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur einen Grenzwert übersteigt.
Vorzugsweise verläuft der erste Durchgang von einem unteren Ende des inneren Bereichs aus abwärts zum äußeren Bereich. So kann ein Wärmeträger, der während des Abtauens im inneren Bereich des Thermosiphons kondensiert und sich am unteren Ende des inneren Bereichs sammelt, schwerkraftgetrieben den äußeren Bereich erreichen und dort erneut verdampfen.
Vorzugsweise ist noch ein zweiter Durchgang zwischen innerem und äußerem Bereich vorgesehen, so dass Wärmeträgerdampf vom äußeren Bereich über einen anderen Durchgang in den inneren Bereich zurückkehren kann als den, über den der flüssige Wärmeträger abfließt. So behindern sich die Flüsse zwischen innerem und äußerem Bereich nicht gegenseitig, und es kann eine hohe Wärmetransportleistung erreicht werden, ohne dass eine Zwangsumwälzung des Wärmeträgers benötigt wird.
Der zweite Durchgang sollte wenigstens abschnittsweise vom äußeren Bereich abwärts zum inneren Bereich verlaufen. So kann, wenn der erste Durchgang durch das Ventil abgesperrt ist und der innere Bereich erheblich kälter ist als der äußere, eine stabile Temperaturschichtung im Durchgang erreicht werden, die den Wärmezufluss in die Lagerkammer über den zweiten Durchgang minimiert.
Um eine effiziente Wärmeübertragung auf die Eisschicht am Verdampfer zu erreichen, umfasst der innere Bereich des Thermosiphons vorzugsweise eine Wärmeträgerleitung, die durch den Verdampfer selber verläuft.
Wenn der Verdampfer ein Lamellenverdampfer ist, kann eine solche Wärmeträgerleitung - in gleicher Weise wie üblicherweise eine Kältemittelleitung - die Lamellen des Lamellenverdampfers kreuzen. Wenn der Verdampfer ein Plattenverdampfer ist, können auf diesem eine Kältemittelleitung und die Wärmeträgerleitung nebeneinander verlaufen.
Ferner kann der Verdampfer ein Mehrkanalrohr umfassen, wobei ein Kanal des Mehrkanalrohrs Kältemittel der Kältemaschine und ein anderer Kanal den Wärmeträger des Thermosiphons führt.
Einer bevorzugten Weiterbildung zu Folge ist das Wärmereservoir außerhalb der Wärmedämmschicht ein Verflüssiger der Kältemaschine. Wenn die Kältemaschine unmittelbar vor Beginn des Abtauvorgangs noch im Betrieb gewesen ist, ist der Verflüssiger deutlich wärmer als die entferntere Umgebung, und seine hohe Temperatur ermöglicht einen schnellen Wärmetransport zum Verdampfer. Nach dem Abtauvorgang ist der Verflüssiger im Allgemeinen kälter als die entferntere Umgebung, was wiederum die Effizienz der Kältemaschine verbessert, wenn diese nach dem Abtauen ihren Betrieb wieder aufnimmt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kältemaschine einen zweiten Verdampfer zum Kühlen einer zweiten Lagerkammer umfasst, der durch den Verdichter mit Kältemittel beaufschlagbar ist, während das Ventil offen ist. So kann die Kühlung, die der Verflüssiger durch das Abtauen des Verdampfers der ersten Lagerkammer erfährt, zum Kühlen der zweiten Lagerkammer unmittelbar wieder nutzbar gemacht werden.
Analog zum oben beschriebenen Aufbau des inneren Bereichs des Thermosiphons kann hier der äußere Bereich des Thermosiphons eine Wärmeträgerleitung umfassen, die durch den Verflüssiger verläuft.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers in einem Kältegerät, bei dem dem Verdampfer benötigte Wärme über einen Thermosiphon zugeführt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Kältegeräts;
Fig. 2 schematisch die Anordnung von inneren und äußeren Bereichen des
Thermosiphons an einer Wand des Kältegeräts; Fig. 3 ein Bruchstück eines Plattenwärmetauschers zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Kältegerät;
Fig. 4 ein Bruchstück eines Drahtrohrwärmetauschers; Fig. 5 einen Lamellen-Wärmetauscher; und
Fig. 6 ein Bruchstück eines Wärmetauschers mit einem Mehrkanalrohr. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kältegeräts. In einem Korpus 1 sind, jeweils von einer Wärmedämmschicht 2 umgeben, zwei Fächer, hier ein Gefrierfach 3 und ein Normalkühlfach 4, ausgespart. Verdampfer 5, 6 der beiden Fächer 3, 4 sind über eine gemeinsame Saugleitung 7 mit einem Verdichter 8 verbunden. An einem Ausgang des Verdichters 8 ist ein Verflüssiger 9 angeschlossen. Eine vom Verflüssiger 9 ausgehende Leitung 10 verzweigt an einem Wegeventil 1 1 in zwei Kapillaren 12, 13, von denen jede zu einem der Verdampfer 5, 6 zurückführt.
Die Temperatur des Gefrierfachverdampfers 5 liegt dauerhaft unter 0°C, so dass sich an diesem eine Eisschicht bilden kann. Ein Thermosiphon 14 zum Abtauen dieser Eisschicht umfasst einen inneren Bereich 15 innerhalb des Gefrierfachs 3 und einen äußeren Bereich 16 außerhalb der Wärmedämmschicht 2. Der innere Bereich 15 ist durch eine Wärmeträgerleitung 17 gebildet, die durch den Verdampfer 5 verläuft; den äußeren Bereich 16 bildet eine Wärmeträgerleitung 18 im Verflüssiger 9. Der äußere Bereich 16 liegt wenigstens teilweise tiefer als der innere Bereich 15, so dass im Verdampfer 5 kondensiertes Kältemittel, das an einem tiefsten Punkt 19 der Wärmeträgerleitung 17 im Verdampfer 5 zusammenläuft, von dort allein durch die Schwerkraft angetrieben über einen ersten Durchgang 20 durch die Wärmedämmschicht 2 zum Verflüssiger 9 abfließen kann, sofern ein in dem ersten Durchgang 20 angeordnetes Ventil 21 offen ist.
Ein zweiter Durchgang 22, der vom äußeren Bereich 16 durch die Wärmedämmschicht 2 zurück zum inneren Bereich 15 führt, ist ständig offen, doch da dieser zweite Durchgang 22 an einen höchsten Punkt 23 der Wärmeträgerleitung 17 anschließt, kann über diesen kein flüssiger Wärmeträger aus dem inneren Bereich 15 zum äußeren Bereich 16 gelangen. Der Thermosiphon 14 ermöglicht nur so lange einen Wärmetransport zum Verdampfer 5, solange das Ventil 21 offen ist. Zur Steuerung des Ventils 21 dient eine elektronische Steuereinheit 24, die ausgelegt ist, um anhand diverser an sich bekannter Kriterien wie etwa der Laufzeit des Verdichters 8 seit dem letzten Abtauvorgang, der Häufigkeit von Türöffnungen des Gefrierfachs 3 seit dem letzten Abtauvorgang etc. die Eismenge am Verdampfer 5 abzuschätzen und das Ventil 21 zu öffnen, sobald die geschätzte Eismenge einen Grenzwert überschreitet.
Ein Temperatursensor 25 ist benachbart zu dem tiefsten Punkt 19 am Verdampfer 5 angebracht. Sobald im Laufe eines Abtauvorgangs die von diesem Temperatursensor 25 erfasste Temperatur über 0°C steigt, kann davon ausgegangen werden, dass der Verdampfer 5 eisfrei ist; dann schließt die Steuereinheit 24 das Ventil 21 wieder.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Wärmedämmschicht 2 des Kältegeräts mit dem auf Seiten des Gefrierfachs 3 angeordneten Verdampfer 5 und dem an der Außenseite freiliegenden Verflüssiger 9. Der Durchgang 20 ist auf seiner ganzen Länge zum äußeren Bereich 16 des Wärmesiphons 14, am Verflüssiger 9, abschüssig, so dass Wärmeträger, der im inneren Bereich 15 kondensiert, bei offenem Ventil 21 selbsttätig zum äußeren Bereich 16 abfließen kann. Wenn das Ventil 21 geschlossen ist, kann sich kondensierter Wärmeträger im inneren Bereich 15 und in dem Durchgang 20 oberhalb des Ventils 21 stauen, gelangt aber nicht in den äußeren Bereich 16. Im Falle des zweiten Durchgangs 22 genügt es, wenn nur ein Teil von diesem zum inneren Bereich 15 hin abschüssig ist, damit sich in diesem Teil bei geschlossenem Ventil 21 ein Temperaturgradient ausbilden kann, der jeglichen Austausch von Wärmeträger zwischen den Bereichen 15, 16 über den Durchgang 22 verhindert.
Die inneren und äußeren Bereiche 15, 16 des Wärmesiphons 14 können, wie in Fig. 2 angedeutet, in Form von hohlen Platten ausgebildet sein, die auf einer ihrer Hauptoberflächen in innigem thermischem Kontakt mit dem Verdampfer 5 bzw. dem Verflüssiger 9 stehen. Bevorzugt ist jedoch eine Struktur, bei der die Bereiche 15, 16 des Wärmesiphons jeweils integrale Bestandteile des Verdampfers 5 bzw. des Verflüssigers 9 bilden. Ein erstes Beispiel für einen solchen Aufbau zeigt Fig. 3 am Beispiel eines Rollbond-Wärmetauschers. Auf einer Grundplatte 26 sind nebeneinander Rohre der Wärmeträgerleitung 17 sowie einer Leitung 27 für das vom Verdichter 8 umgewälzte Kältemittel verlegt.
Eine entsprechende Anordnung von Wärmeträgerleitung 17 und Kältemittelleitung 27 zeigt Fig. 4, allerdings bilden die Leitungen 17, 27 zusammen mit sie verbindenden Drähten 28 hier einen Drahtrohrwärmetauscher, der sowohl als Verdampfer 5 als auch als Verflüssiger 9 Verwendung finden kann.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Lamellenverdampfers. Die Kältemittelleitung 27 bildet in an sich bekannter Weise eine obere und eine untere Lage 29, 30 aus die Lamellen 31 senkrecht kreuzenden, in Blickrichtung des Betrachters verlaufenden geradlinigen Abschnitten 34, die untereinander über abwechselnd an der dem Betrachter zugewandten Seite des Verdampfers bzw., gestrichelt dargestellt, an der von ihm abgewandten Seite überstehende Bögen 32 verbunden sind. Ein weiterer über die Lamellen 31 überstehender Bogen 33 stellt eine Reihenverbindung zwischen den zwei Lagen 29, 30 her. Die Wärmeträgerleitung 17 bildet ebenfalls eine obere und eine untere Lage 35, 36, allerdings liegen diese, anders als die Lagen 29, 30, exakt in einer Ebene, so dass sie auf ihrer gesamten Länge kontinuierlich abschüssig sind. So kann flüssiger Wärmeträger, egal an welcher Stelle der Lagen 35, 36 er sich bildet, in der Wärmeträgerleitung 17 frei zum tiefsten Punkt 19 des Verdampfers 5 abfließen und von dort zum äußeren Bereich 16 des Wärmesiphons 14 gelangen.
Fig. 6 zeigt ein Fragment eines aus Mehrkanalrohr 37 gebildeten Wärmetauschers. Das aus Metall, insbesondere Aluminium, extrudierte Mehrkanalrohr 37 hat einen bandförmig langgestreckten Querschnitt und lässt sich leicht in einer Orientierung biegen, in der seine Hauptoberflächen 38, 39 Außen- und Innenseiten einer Biegung bilden. Die Kanäle 40 des Mehrkanalrohrs 37 gehören jeweils abwechselnd der Wärmeträgerleitung 17 bzw. der Kältemittelleitung 27 an und ermöglichen so eine extrem schnelle Erwärmung des Verdampfers beim Abtauen. BEZUGSZEICHEN
1 Korpus
2 Wärmedämmschicht
3 Gefrierfach
4 Normalkühlfach
5 Verdampfer
6 Verdampfer
7 Saugleitung
8 Verdichter
9 Verflüssiger
10 Leitung
1 1 Wegeventil
12 Kapillare
13 Kapillare
14 Therm osiphon
15 innerer Bereich
16 äußerer Bereich
17 Wärmeträgerleitung
18 Wärmeträgerleitung
19 tiefster Punkt
20 Durchgang
21 Ventil
22 Durchgang
23 höchster Punkt
24 Steuereinheit
25 Temperatursensor
26 Grundplatte
27 Leitung
28 Draht
29 obere Lage
30 untere Lage
31 Lamelle 32 Bogen
33 Bogen
34 Abschnitt
35 obere Lage
36 untere Lage 37 Mehrkanalrohr
38 Hauptoberfläche
39 Hauptoberfläche
40 Kanal

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät mit einer von einer Wärmedämmschicht (2) umgebenen Lagerkammer (3) und einer Kältemaschine, die einen die Lagerkammer (3) kühlenden Verdampfer (5) und einen die Zirkulation von Kältemittel durch den Verdampfer (5) antreibenden Verdichter (8) umfasst, gekennzeichnet durch einen Thermosiphon (14), der in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer (5) und mit einem Wärmereservoir außerhalb der Wärmedämmschicht (2) steht.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Durchgang (20) zwischen einem in thermischem Kontakt mit dem Verdampfer (5) stehenden inneren Bereich (15) und einem in thermischem Kontakt mit dem Wärmereservoir stehenden äußeren Bereich (16) des Thermosiphons (14) durch ein Ventil (21 ) absperrbar ist.
Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (24) eingerichtet ist, eine am Verdampfer angesammelte Eismenge abzuschätzen und das Ventil (21 ) zu öffnen, wenn die geschätzte Eismenge einen Grenzwert übersteigt.
Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) mit einem Temperatursensor (25) am inneren Bereich (15) des Thermosiphons (14) oder am Verdampfer (5) verbunden und eingerichtet ist, das Ventil (21 ) zu schließen, wenn die von dem Temperatursensor (25) erfasste Temperatur einen Grenzwert übersteigt.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchgang (20) von einem unteren Ende des inneren Bereichs (15) aus abwärts zum äußeren Bereich (16) verläuft.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen zweiten Durchgang (22) zwischen innerem und äußerem Bereich (15, 16).
Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Durchgang (22) vom äußeren Bereich (16) zum inneren Bereich (15) wenigstens abschnittsweise abwärts verläuft.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Bereich (15) des Thermosiphons (14) eine Wärmeträgerleitung (17) umfasst, die durch den Verdampfer (5) verläuft.
Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) ein Lamellenverdampfer ist und die Wärmeträgerleitung (17) die Lamellen (31 ) des Lamellenverdampfers kreuzt.
Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer ein Plattenverdampfer ist, bei dem eine Kältemittelleitung (27) und die Wärmeträgerleitung (17) auf einer Grundplatte (26) nebeneinander verlaufen.
Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) ein Mehrkanalrohr (37) umfasst, wobei ein Kanal (40, 27) des Mehrkanalrohrs (37) Kältemittel der Kältemaschine und ein anderer Kanal (40, 17) einen Wärmeträger des Thermosiphons (14) führt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmereservoir ein Verflüssiger (9) der Kältemaschine ist.
Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine einen zweiten Verdampfer (6) zum Kühlen einer zweiten Lagerkammer (4) umfasst, der durch den Verdichter (7) mit Kältemittel beaufschlagbar ist, während das Ventil (21 ) offen ist.
14. Kältegerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Bereich (16) des Thermosiphons (14) eine Wärmeträgerleitung (18) umfasst, die durch den Verflüssiger (9) verläuft. Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers in einem Kältegerät, bei dem dem Verdampfer (5) benötigte Wärme über einen Thermosiphon (14) zugeführt wird.
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