WO2019081221A1 - Kältegerät mit vertikal luftdurchströmtem verdampfer - Google Patents

Kältegerät mit vertikal luftdurchströmtem verdampfer

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WO2019081221A1
WO2019081221A1 PCT/EP2018/077824 EP2018077824W WO2019081221A1 WO 2019081221 A1 WO2019081221 A1 WO 2019081221A1 EP 2018077824 W EP2018077824 W EP 2018077824W WO 2019081221 A1 WO2019081221 A1 WO 2019081221A1
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WO
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evaporator
refrigerating appliance
appliance according
chamber
inlet volume
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PCT/EP2018/077824
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French (fr)
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Markus Arbogast
Michaela Malisi
Felix Wiedenmann
Frank Cifrodelli
Thomas Bischofberger
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
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Publication date
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Priority to EP18786304.8A priority patent/EP3701204B1/de
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    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
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    • F25D2317/063—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation with air guides
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    • F25D2317/065—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the air return

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a household refrigeration appliance, with a housing in which a plurality of storage chambers, in particular storage chambers for different operating temperatures such as a freezer compartment and a normal refrigeration compartment, are housed.
  • Such household refrigerators are often designed as full no-frost devices.
  • the individual storage chambers are cooled by a common finned evaporator, which is housed in a mostly divided from the coldest storage chamber evaporator chamber.
  • a common finned evaporator which is housed in a mostly divided from the coldest storage chamber evaporator chamber.
  • moisture entrained in the air settles on the fins of the evaporator to form a frost layer which impedes the heat exchange between the fins and the circulating air and obstructs the passageways between them narrows the fins of the evaporator, thereby making the air circulation difficult.
  • the frost layer must therefore be defrosted regularly.
  • DE 10 2014 218 41 1 A1 has proposed a refrigerating appliance with an evaporator arranged in an evaporator chamber and at least two storage chambers cooled by exchanging air with the evaporator chamber, in which the inlet chamber of the evaporator chamber is kept free in front of an inflow side of the evaporator a guide rib extending from one of the upstream side wall on the upstream side and open out exhaust ducts of the two storage chambers on different sides of the guide rib in the inlet volume.
  • a guide rib extending from one of the upstream side wall on the upstream side and open out exhaust ducts of the two storage chambers on different sides of the guide rib in the inlet volume.
  • An object of the invention is therefore to develop a refrigeration device in NoFrost type with vertically flowed evaporator so that the time interval between two defrosts can be made long and a fast, energy efficient
  • the object is achieved by providing in a refrigerator with a arranged in an evaporator chamber, from bottom to top flowed evaporator and at least a first and a second cooled by air exchange with the evaporator chamber storage chamber, wherein in the evaporator chamber under a lower upstream side of the evaporator, an elongated inlet volume is kept open and exhaust ducts of the two storage chambers on different sides of a longitudinally extending through the inlet volume level into the inlet volume, an in-plane partition projecting from the lower upstream side into the inlet volume.
  • the partition wall forces a propagation of the incoming air via the exhaust air lines over the entire length of the inflow side and thereby also a substantially uniform in the longitudinal direction of the inlet volume distribution of the deposited of this air in the evaporator frost. Rapid freezing of a portion of the evaporator which is heavily exposed to the inflow of air is thus avoided, and a large amount of frost may collect in the evaporator before its flow resistance necessitates defrosting.
  • the uniform distribution of the frost also has the consequence that when towards the end of a defrosting the evaporator has iced and ice-free areas, the heat absorbed by an ice-free area in the evaporator must flow only a short distance until it reaches an even iced area.
  • Slats of the evaporator are preferably oriented transversely to the partition, so that a gap between two slats can receive air from both exhaust ducts.
  • the air flowing through in an intermediate space between two lamellae can escape the frost condensed in the interstice for a long time without having to leave the intermediate space, so that a low flow resistance of the evaporator is maintained for a long time even with the formation of frost.
  • a lower edge of the dividing wall should be spaced from the bottom of the inlet volume within the inlet volume so as not to completely obstruct the two portions of the inlet volume and, if the lower inflow side is substantially clogged with frost on one side of the dividing wall, evade the air flowing on that side to allow then possibly not yet clogged remainder of the lower inflow side on the other side of the partition.
  • the partition may be anchored to the evaporator to be inserted together with this as a single assembly in the refrigerator.
  • Individual fins of the evaporator can project below the inflow side downwards. These slats can serve as a holder for a defrost heater. Between them may also extend the partition.
  • the evaporator chamber and the first storage chamber can be arranged at substantially the same height and separated from each other by a vertical partition.
  • the exhaust duct of the first storage chamber can open into the intake volume via a horizontally elongated gap.
  • This gap should extend over at least 90% of the width of the evaporator; In particular, it can extend over the entire width of an inner container, in the evaporator chamber and the first storage chamber are housed together and separated from each other by the vertical partition wall.
  • the gap should extend above a lower edge of the dividing wall, so that air flowing in through the gap can reach a side of the dividing wall facing away from the gap only after deflection on the dividing wall and therefore for the most part via a part of the lower part extending between the dividing wall and the vertical dividing wall
  • the inflow side enters the evaporator.
  • the evaporator may further have a lateral inflow surface, and the exhaust duct of the second storage chamber may open into the intake volume via an air space adjacent to the lateral inflow surface.
  • the intake volume can accommodate a defrost heater.
  • the defrost heater In order to act on the evaporator over the entire inflow side, the defrost heater should extend on both sides of the partition wall.
  • a dew water collecting channel should run below the lower inflow side.
  • a fan may be provided to simultaneously drive air exchange with both storage chambers.
  • Length and passage cross-sections of lines connecting the evaporator chamber with the first and the second storage chamber can be designed according to the average refrigeration demand of the two storage chambers so that when one of the two storage chambers is sufficiently supplied with cold air from the evaporator chamber, the other is oversupplied. Then one flap in the supply or exhaust air line of the other storage chamber is sufficient to be able to supply both storage chambers as required.
  • the first storage chamber generally has a lower operating temperature than the second storage chamber, and accordingly a larger proportion of the
  • the air exchange with the first Storage chamber be stronger than the second. This allows the cross section of the
  • Fig. 2 is an enlarged detail of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a perspective view of the evaporator of the refrigerator of Fig. 1 and various embodiments of a partition wall.
  • Fig. 1 shows a NoFrost combination refrigerator in a schematic section in the depth direction.
  • a body 1 of the refrigeration device two cavities are limited by one-piece deep-drawn inner container 2 in a customary manner of plastic.
  • One of the cavities is a storage chamber, here a normal cooling compartment 3.
  • the other cavity is divided by a vertical partition 4 in a second storage chamber, here a freezer compartment 5, and an evaporator chamber 6.
  • the evaporator chamber 6 contains a fin evaporator 7 with slats arranged parallel to the cutting plane. Below the finned evaporator 7, an inlet volume 8 of the evaporator chamber 6 extends over the entire width of the lower inner container 2. A lower edge 9 of the intermediate wall 4 and the top of a step 10 of the inner container 2 define an entrance slit 1 1 of the evaporator chamber 6.
  • the stage 10 and a the contour of the step 10 at a constant distance following wall 12 limit an exhaust duct 13 of the freezer compartment 5, sucked through the air in the freezer compartment 5 near the bottom and the evaporator chamber 6 is supplied.
  • the entrance slit 1 1 extends as the inlet volume over the entire width of the lower inner container 2 to supply the exhaust air of the freezer to the evaporator 7 evenly distributed over the width thereof.
  • Adjoining the inlet volume 8 below the evaporator 7 is an air space 14 which is delimited by a bulge of the lower inner container 2 which engages in the insulating material layer 15 of the body 1.
  • the air space 14 extends along a side facing away from the freezer compartment 5 broad side of the evaporator 7 over a part, preferably not more than half, of its height.
  • a (outside the cutting plane, for example, in a side wall of the body 1 extending and therefore indicated in Fig. 1 by dashed lines) exhaust pipe 15 of the normal cooling compartment 5 opens via a cut into the bulge of the lower inner container 2 opening into the air space 14.
  • the spaces between the slats of the evaporator 7 are open to the air space 14 both along a lower inflow side 17 to the intake volume 8 and via a lateral inflow surface 18.
  • the vertical intermediate wall 4 contains a distribution chamber 19, which communicates via an opening, on which a fan 20 is arranged, with a free space 21 of the evaporator chamber 6 above the evaporator 7.
  • An outlet 22 of the distribution chamber opens into the freezer compartment 5 close to the ceiling.
  • Another outlet is formed by a line 23 extending in a wall of the body 1 to the normal refrigeration compartment 3.
  • a controlled by a thermostat flap 24 may be provided, which allows to suppress the cold air supply to the normal refrigeration compartment 3, when there is only 5 cooling demand in the freezer compartment. If there is a need for cooling in the normal cooling compartment 5 and the flap 24 is therefore open, the cold air circulated by the fan 20 is distributed to both storage chambers 3, 5.
  • the exhaust air line 15 can lead into the inflow surface 18 of the evaporator 7 opposite or on a narrow side of the air space 14; In both cases, the exhaust air of the normal cooling compartment tends to enter in the immediate vicinity of the confluence in the evaporator 7 and there to separate the entrained moisture. If this occurs along the entire exposed edge of a blade interspace, along the inflow surface 18 and the lower inflow side 17, then the exhaust air of the normal cooling compartment in the evaporator chamber 6 Traverse detours so that the division of the recirculated air on the normal refrigerated compartment 3 and freezer compartment 5 shifts to the disadvantage of the normal refrigeration compartment 3.
  • the flow resistance of the evaporator 7 increases, so that either the total air flow decreases or a higher power of the fan 20 is required to keep the air flow constant. In both cases, however, the cooling capacity of the evaporator 7 decreases. In order to maintain a good energy efficiency of the refrigerator, the evaporator 7 must therefore be defrosted.
  • a partition wall 25 is mounted in the intake volume 8.
  • An enlarged view of the evaporator chamber 6 with the partition wall 25 is shown in Fig. 2.
  • the section through the evaporator 7 shows one of its fins 26 in plan view. Its lower edge as well as that of a multiplicity of other, identically shaped lamellae defines the lower inflow side 17.
  • a slot 28 is recessed, in which a hairpin-shaped bent defrost heater 29 is inserted.
  • the top of the step 10 forms immediately below the evaporator, a groove 30 and rises from the channel 30 to the freezer compartment 5 out, so that the entrance slit 1 1 significantly higher than the bottom of the Channel 30 runs.
  • a lower edge 31 of the partition 25 is lower than the entrance slit 1 1, so that in the exhaust duct 13 before reaching the entrance slit 1 1 horizontally guided exhaust air of the freezer compartment 5 bounces against the partition wall 25 and is deflected at this. Due to the outgoing from the fan 20 suction, the exhaust air flows substantially in front of the partition wall 25 upwards and passes through the lower inflow side 17 in the inlet gap 1 1 facing front part.
  • the partition 25 prevents penetration of the relatively humid exhaust air of the normal cooling compartment 3 from the air space 14 into the front part of the inflow side 17, thus delaying the formation of frost there. Instead, it forces the exhaust air of the normal cooling compartment 3 to dodge sideways and spread over the width of the evaporator 7 in the rear part of the inflow side 17 and thus also to achieve blade interspaces. not adjacent to the air space 14.
  • frost forms in these spaces, the capacity of the evaporator 7 for frost is better utilized, and the time to defrost is increased.
  • the dividing wall 25 By diverting the exhaust air of the normal refrigerating compartment 3 in the width direction of the evaporator 7, the dividing wall 25 also effects an improved match of the frost distribution with the power distribution of the defrosting heater 29 extending across the entire width of the evaporator 29. Temperature gradients that occur inside the evaporator 7 during defrosting As a result of this, some parts of the evaporator 7 become ice-free earlier than others and can therefore be warmed to temperatures above 0 ° C., therefore remain low, which improves the energy efficiency of the defrosting process.
  • the partition wall 25 is due to their placement between the legs of the defrost heater 29 exposed to a great extent from outgoing heat radiation and in particular captures a portion of the radiation that would have hit the inner container 2 or the intermediate wall 4 in the absence of the partition 25 and would have heated them without to promote the defrost process.
  • the partition wall 25 absorbs and heats up this radiation, it can either release the heat to the air of the inlet volume 8 and thus intensify the supply of heat to the upstream side 17, or it can transfer the heat directly into the air by physical contact with the fins 26 Initiate evaporator 7.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the evaporator 7 and several embodiments of a mating partition, here denoted by 25a, 25b and 25c, respectively.
  • the partition wall 25a is a simple planar blank made of flat material, eg a spring steel, an aluminum sheet or the like.
  • projections 33 are formed, which are provided to intervene between the legs of the defrost heater 29 in the slots 28 of the fins 27 and thus to anchor the partition 25 a below the evaporator 7. In order to insert the projections 33 in the slots 28, it is sufficient to slightly bend the partition 25a.
  • the slots 28, as exemplified on the right narrow side 32, can be provided on the top and bottom with notches 34, in which upper and lower edges of the projections 33 can lock.
  • the partition 25b is also a blank of flat material. From the plane of the blank a plurality of pairs of spring arms 35 are deflected, which diverge in the installation orientation shown in Fig. 3 upwards and at the ends of which in each case on the legs of the defrost heaters attacking sheets 36 are formed. Insertion slopes 37 above the arches 36 facilitate the insertion of the partition 25b between the legs of the defrost heater 29 and the latching on the legs.
  • notches 39 are distributed in an upper edge 38 of the partition wall 25c such that each of them receives the lower edge of a lamella 26.
  • the straight top edges 38 of the partitions 25a or 25b could each engage in notches on the bottom edges of the blades 26; such notches could also contribute to locking the partition wall 25a or 25b in an upright position on the evaporator 7.

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Abstract

Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, hat eine Verdampferkammer (6) mit einem von unten nach oben durchströmten Verdampfer (7) und wenigstens eine erste und eine zweite durch Luftaustausch mit der Verdampferkammer (6) gekühlte Lagerkammer (3, 5). In der Verdampferkammer (6) ist unter einer unteren Anströmseite (17) des Verdampfers (7) ein langgestrecktes Einlassvolumen (8) freigehalten, und Abluftleitungen (13, 16) der zwei Lagerkammern (3, 5) münden in das Einlassvolumen (8) auf verschiedenen Seiten einer Trennwand (25), die von der unteren Anströmseite (17) in das Einlassvolumen (8) vorspringt und sich in Längsrichtung durch das Einlassvolumen (8) erstreckt.

Description

KÄLTEGERÄT MIT VERTIKAL LUFTDURCHSTRÖMTEM VERDAMPFER
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Gehäuse, in dem mehrere Lagerkammern, insbesondere Lagerkammern für unterschiedliche Betriebstemperaturen wie etwa ein Gefrierfach und ein Normalkühlfach, untergebracht sind.
Derartige Haushaltskältegeräte sind häufig als Full-NoFrost-Geräte ausgeführt. Bei Geräten dieses Typs sind die einzelnen Lagerkammern durch einen gemeinsamen Lamellenverdampfer gekühlt, der in einer meist von der kältesten Lagerkammer abgeteilten Verdampferkammer untergebracht ist. Wenn in den Lagerkammern erwärmte Luft durch den Lamellenverdampfer zirkuliert, schlägt sich die von der Luft mitgeführte Feuchtigkeit an den Lamellen des Verdampfers nieder und bildet darauf eine Reifschicht, die zum einen den Wärmeaustausch zwischen den Lamellen und der zirkulierenden Luft behindert und zum anderen die Durchgänge zwischen den Lamellen des Verdampfers verengt und dadurch auch die Luftzirkulation erschwert. Die Reifschicht muss deshalb regelmäßig abgetaut werden. Eine ungleichmäßige Verteilung des Reifs im Verdampfer führt dazu, dass dünn bereifte Bereiche des Verdampfers schneller eisfrei werden als dick bereifte und sich in der Zeit, die die dick bereiften Bereiche zum Abtauen brauchen, auf eine Temperatur deutlich oberhalb des Gefrierpunkts erwärmen. Dies führt zu hohem Energieverbrauch, einerseits wegen der langen Dauer des Abtauvorgangs und
andererseits weil die unnötig aufgeheizten Teile des Verdampfers wieder heruntergekühlt werden müssen, bevor der Verdampfer wieder die Lagerkammern kühlen kann. Dies wirkt sich insbesondere bei Kombinationskältegeräten störend aus, da hier der Verdampfer kalt genug sein muss, um auch die kälteste Lagerkammer kühlen zu können, und
dementsprechend zwischen einer wärmeren Lagerkammer und dem Verdampfer eine große Temperaturdifferenz besteht, die zu starker Reifbildung am Verdampfer und dementsprechend häufigem Abtaubedarf führt.
In DE 10 2014 218 41 1 A1 wurde ein Kältegerät mit einem in einer Verdampferkammer angeordneten Verdampfer und wenigstens zwei durch Luftaustausch mit der Verdampferkammer gekühlten Lagerkammern vorgeschlagen, bei dem in einem vor einer Anströmseite des Verdampfers freigehaltenen Einlassvolumen der Verdampferkammer eine Führungsrippe sich von einer der Anströmseite gegenüberliegenden Wand aus auf die Anströmseite zu erstreckt und Abluftleitungen der zwei Lagerkammern auf verschiedenen Seiten der Führungsrippe in das Einlassvolumen einmünden. Ein solcher Aufbau ist jedoch nur für einen im Wesentlichen horizontal durchströmten Verdampfer geeignet. Bei einem vertikal durchströmten Verdampfer kann das Tauwasser nicht richtig abgeführt werden, wenn sich es beim Abtropfen vom Verdampfer auf verschiedene Seiten der Führungsrippe verteilt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Kältegerät in NoFrost-Bauart mit vertikal durchströmtem Verdampfer so weiterzubilden, dass der Zeitabstand zwischen zwei Abtauvorgängen lang gemacht werden kann und ein schnelles, energieeffizientes
Abtauen möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einem in einer Verdampferkammer angeordneten, von unten nach oben durchströmten Verdampfer und wenigstens einer ersten und einer zweiten durch Luftaustausch mit der Verdampferkammer gekühlten Lagerkammer, wobei in der Verdampferkammer unter einer unteren Anströmseite des Verdampfers ein langgestrecktes Einlassvolumen freigehalten ist und Abluftleitungen der zwei Lagerkammern auf verschiedenen Seiten sich einer in Längsrichtung durch das Einlassvolumen erstreckenden Ebene in das Einlassvolumen einmünden, eine in der Ebene verlaufende Trennwand von der unteren Anströmseite in das Einlassvolumen vorspringt. Die Trennwand erzwingt eine Ausbreitung der über die Abluftleitungen zuströmenden Luft über die gesamte Länge der Anströmseite und dadurch auch eine in Längsrichtung des Einlassvolumens weitgehend gleichmäßige Verteilung des von dieser Luft im Verdampfer abgeschiedenen Reifs. Ein schnelles Zufrieren eines dem Zufluss der Luft stark ausgesetzten Bereichs des Verdampfers wird so vermieden, und es kann sich eine große Menge Reif im Verdampfer sammeln, bevor dessen Strömungswiderstand ein Abtauen erforderlich macht. Die gleichmäßige Verteilung des Reifs hat ferner zur Folge, dass wenn gegen Ende eines Abtauvorgangs der Verdampfer vereiste und eisfreie Bereiche aufweist, die von einem eisfreien Bereich aufgenommene Wärme im Verdampfer nur über einen kurzen Abstand fließen muss, bis sie einen noch vereisten Bereich erreicht. So wird eine nutzlose Erwärmung der eisfreien Bereiche gering gehalten, und der Abtauvorgang kann in kurzer Zeit und ohne unnötigen Energieverbrauch abgeschlossen werden. Lamellen des Verdampfers sind vorzugsweise quer zu der Trennwand orientiert, so dass ein Zwischenraum zwischen zwei Lamellen Luft von beiden Abluftleitungen empfangen kann. So steht zum einen im Innern des Verdampfers ein großes Volumen zur Verfügung, um darin Reif zu sammeln, und der Zeitabstand zwischen zwei Abtauvorgängen kann groß gewählt werden. Zum andern kann die in einem Zwischenraum zwischen zwei Lamellen hindurchströmende Luft lange Zeit dem in dem Zwischenraum auskondensierten Reif ausweichen, ohne dafür den Zwischenraum verlassen zu müssen, so dass ein niedriger Strömungswiderstand des Verdampfers auch bei fortschreitender Reifbildung lange Zeit erhalten bleibt.
Eine Unterkante der Trennwand sollte vom Boden des Einlassvolumens beabstandet innerhalb des Einlassvolumens verlaufen, um die zwei Teile des Einlassvolumens nicht vollständig voneinander abzuriegeln und, wenn die untere Anströmseite auf einer Seite der Trennwand weitgehend mit Reif verstopft ist, der an dieser Seite zuströmenden Luft ein Ausweichen zu dem dann eventuell noch nicht verstopften Rest der unteren Anströmseite an der anderen Seite der Trennwand zu ermöglichen.
Um den Einbau der Trennwand zu vereinfachen, kann diese am Verdampfer verankert sein, um zusammen mit diesem als eine einzige Baugruppe in das Kältegerät eingefügt zu werden.
Einzelne Lamellen des Verdampfers können unter die Anströmseite nach unten vorspringen. Diese Lamellen können als Halterung für eine Abtauheizung dienen. Zwischen ihnen kann sich außerdem die Trennwand erstrecken.
Die Verdampferkammer und die erste Lagerkammer können auf im Wesentlichen gleicher Höhe angeordnet und voneinander durch eine vertikale Zwischenwand getrennt sein. Um die Abluft der ersten Lagerkammer über die Breite des Verdampfers zu verteilen, kann die Abluftleitung der ersten Lagerkammer über einen horizontal langgestreckten Spalt in das Einlassvolumen einmünden.
Dieser Spalt sollte sich über wenigstens 90% der Breite des Verdampfers erstrecken; insbesondere kann er sich über die gesamte Breite eines Innenbehälters erstrecken, in dem die Verdampferkammer und die erste Lagerkammer gemeinsam untergebracht und durch die vertikale Zwischenwand voneinander abgegrenzt sind.
Der Spalt sollte oberhalb einer Unterkante der Trennwand verlaufen, damit über den Spalt zuströmende Luft eine vom Spalt abgewandte Seite der Trennwand nur nach Umlenkung an der Trennwand erreichen kann und daher zum überwiegenden Teil über einen sich zwischen der Trennwand und der vertikalen Zwischenwand erstreckenden Teil der unteren Anströmseite in den Verdampfer eintritt.
Um ein schnelles Zufrieren der unteren Anströmfläche zu vermeiden, kann der Verdampfer ferner eine seitliche Anströmfläche aufweisen, und die Abluftleitung der zweiten Lagerkammer kann in das Einlassvolumen über einen an die seitliche Anströmfläche angrenzenden Luftraum einmünden.
Das Einlassvolumen kann Platz für eine Abtauheizung bieten.
Um über die gesamte Anströmseite auf den Verdampfer zu wirken, sollte die Abtauheizung sich beiderseits der Trennwand erstrecken.
Um Tauwasser abzuleiten, sollte eine Tauwasserauffangrinne unter der unteren Anströmseite verlaufen.
Ein Ventilator kann vorgesehen sein, um einen Luftaustausch mit beiden Lagerkammern gleichzeitig anzutreiben. Länge und Durchlassquerschnitte von Leitungen, die die Verdampferkammer mit der ersten und der zweiten Lagerkammer verbinden, können entsprechend dem mittleren Kältebedarf der beiden Lagerkammern so ausgelegt sein, dass wenn eine der beiden Lagerkammern ausreichend mit Kaltluft aus der Verdampferkammer versorgt wird, die andere überversorgt ist. Dann genügt eine Klappe in der Zu- oder Abluftleitung der anderen Lagerkammer, um beide Lagerkammern bedarfsgerecht versorgen zu können.
Da die erste Lagerkammer im Allgemeinen eine niedrigere Betriebstemperatur als die zweite Lagerkammer hat, und dementsprechend einen größeren Anteil an der
Kühlleistung des Verdampfers beansprucht, sollte der Luftaustausch mit der ersten Lagerkammer stärker sein als mit der zweiten. Dies erlaubt es, den Querschnitt der
Leitungen zwischen Verdampferkammer und zweiter Lagerkammer enger zu wählen als den der Leitungen zwischen Verdampferkammer und erster Lagerkammer, so dass - insbesondere wenn die zweite Lagerkammer weiter von der Verdampferkammer entfernt ist als die erste - das Volumen, das die Leitungen im Korpus des Kältegeräts belegen, klein gehalten werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt in Tiefenrichtung durch ein erfindungsgemäßes
Haushaltskältegerät;
Fig. 2 ein vergrößertes Detail aus Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Verdampfers des Kältegeräts aus Fig. 1 und verschiedener Ausgestaltungen einer Trennwand.
Fig. 1 zeigt zeigt ein NoFrost-Kombinationskältegerät in einem schematischen Schnitt in Tiefenrichtung. In einem Korpus 1 des Kältegeräts sind zwei Hohlräume durch in fachüblicher Weise aus Kunststoff einteilig tiefgezogene Innenbehälter 2 begrenzt. Einer der Hohlräume ist eine Lagerkammer, hier ein Normalkühlfach 3. Der andere Hohlraum ist durch eine vertikale Zwischenwand 4 in eine zweite Lagerkammer, hier ein Gefrierfach 5, und eine Verdampferkammer 6 unterteilt.
Die Verdampferkammer 6 enthält einen Lamellenverdampfer 7 mit parallel zur Schnittebene angeordneten Lamellen. Unterhalb des Lamellenverdampfers 7 erstreckt sich ein Einlassvolumen 8 der Verdampferkammer 6 über die gesamte Breite des unteren Innenbehälters 2. Eine Unterkante 9 der Zwischenwand 4 und die Oberseite einer Stufe 10 des Innenbehälters 2 begrenzen einen Eintrittsspalt 1 1 der Verdampferkammer 6. Die Stufe 10 und eine der Kontur der Stufe 10 in gleichbleibendem Abstand folgende Wand 12 begrenzen eine Abluftleitung 13 des Gefrierfachs 5, über die Luft im Gefrierfach 5 in Bodennähe abgesaugt und der Verdampferkammer 6 zugeführt wird. Der Eintrittsspalt 1 1 erstreckt sich wie das Einlassvolumen über die gesamte Breite des unteren Innenbehälters 2, um die Abluft des Gefrierfachs dem Verdampfer 7 gleichmäßig über dessen Breite verteilt zuzuführen.
An das Einlassvolumen 8 unterhalb des Verdampfers 7 grenzt ein Luftraum 14 an, der durch eine in die Isolationsmaterialschicht 15 des Korpus 1 eingreifende Ausbuchtung des unteren Innenbehälters 2 begrenzt ist. Der Luftraum 14 erstreckt sich entlang einer vom Gefrierfach 5 abgewandten Breitseite des Verdampfers 7 über einen Teil, vorzugsweise nicht mehr als die Hälfte, von dessen Höhe. Eine (außerhalb der Schnittebene, z.B. in einer Seitenwand des Korpus 1 verlaufende und deshalb in Fig. 1 gestrichelt angedeutete) Abluftleitung 15 des Normalkühlfachs 5 mündet über eine in die Ausbuchtung des unteren Innenbehälter 2 geschnittene Öffnung in den Luftraum 14. Die Zwischenräume zwischen den Lamellen des Verdampfers 7 sind sowohl entlang einer unteren Anströmseite 17 zum Einlassvolumen 8 als auch über eine seitliche Anströmfläche 18 zum Luftraum 14 hin offen.
Die vertikale Zwischenwand 4 enthält eine Verteilerkammer 19, die über eine Öffnung, an der ein Ventilator 20 angeordnet ist, mit einem Freiraum 21 der Verdampferkammer 6 oberhalb des Verdampfers 7 kommuniziert. Ein Auslass 22 der Verteilerkammer mündet deckennah in das Gefrierfach 5. Ein anderer Auslass ist durch eine sich in einer Wand des Korpus 1 zum Normalkühlfach 3 erstreckende Leitung 23 gebildet. In dieser Leitung 23 kann eine durch einen Thermostaten angesteuerte Klappe 24 vorgesehen sein, die es erlaubt, die Kaltluftzufuhr zum Normalkühlfach 3 zu unterbinden, wenn nur im Gefrierfach 5 Kühlbedarf besteht. Falls im Normalkühlfach 5 Kühlbedarf besteht und die Klappe 24 deshalb offen ist, verteilt sich die vom Ventilator 20 umgewälzte Kaltluft auf beide Lagerkammern 3, 5.
Die Abluftleitung 15 kann wie in der Fig. angedeutet der Anströmfläche 18 des Verdampfers 7 gegenüber oder an einer Schmalseite des Luftraums 14 in diesen einmünden; in beiden Fällen neigt die Abluft des Normalkühlfachs dazu, in unmittelbarer Nähe zur Einmündung in den Verdampfer 7 einzutreten und dort die mitgeführte Feuchtigkeit abzuscheiden. Geschieht dies entlang der gesamten freiliegenden Kante eines Lamellenzwischenraums, entlang der Anströmfläche 18 und der unteren Anströmseite 17, so muss die Abluft des Normalkühlfachs in der Verdampferkammer 6 Umwege zurücklegen, so dass sich die Aufteilung der umgewälzten Luft auf Normalkühlfach 3 und Gefrierfach 5 zuungunsten des Normalkühlfachs 3 verschiebt. Auch der Strömungswiderstand des Verdampfers 7 nimmt zu, so dass entweder der Luftdurchsatz insgesamt abnimmt oder eine höhere Leistung des Ventilators 20 erforderlich wird, um den Luftdurchsatz konstant zu halten. In beiden Fällen nimmt jedoch die Kühlleistung des Verdampfers 7 ab. Um eine gute Energieeffizienz des Kältegeräts aufrecht zu erhalten, muss der Verdampfer 7 daher abgetaut werden.
Um einen die Zeit bis zum Notwendigwerden eines Abtauens zu verlängern, ist in dem Einlassvolumen 8 eine Trennwand 25 montiert. Eine vergrößerte Ansicht der Verdampferkammer 6 mit der Trennwand 25 ist in Fig. 2 gezeigt. Der Schnitt durch dem Verdampfer 7 zeigt eine von dessen Lamellen 26 in Draufsicht. Ihre Unterkante sowie die einer Vielzahl anderer, formgleicher Lamellen definiert die untere Anströmseite 17. An den Stirnseiten des Verdampfers 7 gibt es zwei Lamellen 27, die über diese untere Anströmseite 17 hinaus in das Einlassvolumen 8 hinein vorspringen. Eine dieser Lamellen 27 ist in Fig. 2 zu sehen. In ihrem unter die Anströmseite 17 vorspringenden Teil ist ein Schlitz 28 ausgespart, in den eine haarnadelförmig gebogene Abtauheizung 29 eingeschoben ist. Zwischen den zwei Schenkeln der Abtauheizung 29 erstreckt sich die Trennwand 25. Die Oberseite der Stufe 10 bildet unmittelbar unter dem Verdampfer eine Rinne 30 und steigt von der Rinne 30 zum Gefrierfach 5 hin an, so dass der Eintrittsspalt 1 1 deutlich höher als der Boden der Rinne 30 verläuft. Eine Unterkante 31 der Trennwand 25 liegt tiefer als der Eintrittsspalt 1 1 , so dass die in der Abluftleitung 13 vor Erreichen des Eintrittsspalts 1 1 horizontal geführte Abluft des Gefrierfachs 5 gegen die Trennwand 25 prallt und an dieser umgelenkt wird. Bedingt durch den vom Ventilator 20 ausgehenden Sog fließt die Abluft im Wesentlichen vor der Trennwand 25 nach oben und passiert die untere Anströmseite 17 in deren dem Eintrittsspalt 1 1 zugewandtem vorderem Teil.
Gleichzeitig verhindert die Trennwand 25 ein Vordringen der relativ feuchten Abluft des Normalkühlfachs 3 vom Luftraum 14 aus bis in den vorderen Teil der Anströmseite 17 und verzögert so dort die Reifbildung. Stattdessen zwingt sie die Abluft des Normalkühlfachs 3 dazu, seitwärts auszuweichen und sich im hinteren Teil der Anströmseite 17 über die Breite des Verdampfers 7 zu verteilen und so auch Lamellenzwischenräume zu erreichen, die nicht an den Luftraum 14 angrenzen. Indem sich folglich auch in diesen Zwischenräumen Reif bildet, wird das Fassungsvermögen des Verdampfers 7 für Reif besser ausgenutzt, und die Zeit bis zum Notwendigwerden eines Abtauens verlängert.
Indem die Trennwand 25 die Abluft des Normalkühlfachs 3 in Breitenrichtung des Verdampfers 7 ablenkt, bewirkt sie außerdem eine verbesserte Übereinstimmung der Reifverteilung mit der Leistungsverteilung der sich über die gesamte Breite des Verdampfers 7 erstreckenden Abtauheizung 29. Temperaturgradienten, die sich innerhalb des Verdampfers 7 beim Abtauen dadurch ergeben, dass manche Teile des Verdampfers 7 früher eisfrei werden als andere und sich deshalb auf Temperaturen über 0°C erwärmen können, bleiben daher gering, was die Energieeffizienz des Abtauvorgangs verbessert.
Beim Abtauen freigesetztes Wasser tropft von der Anströmseite 17 in die Rinne 30 und gelangt in an sich bekannter Weise über einen (nicht gezeigten) Abfluss am tiefsten Punkt der Rinne 30 ins Freie.
Die Trennwand 25 ist aufgrund ihrer Platzierung zwischen den Schenkeln der Abtauheizung 29 in hohem Maße von dort ausgehender Wärmestrahlung ausgesetzt und fängt insbesondere einen Teil der Strahlung auf, die bei Fehlen der Trennwand 25 den Innenbehälter 2 oder die Zwischenwand 4 getroffen und diese erwärmt hätte, ohne den Abtauprozess zu fördern. Wenn die Trennwand 25 diese Strahlung absorbiert und sich dabei erwärmt, kann sie die Wärme entweder an die Luft des Einlassvolumens 8 abgeben und auf diese Weise die Wärmezufuhr zur Anströmseite 17 intensivieren, oder sie kann die Wärme durch physischen Kontakt mit den Lamellen 26 direkt in den Verdampfer 7 einleiten.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verdampfers 7 und mehrere Ausgestaltungen einer dazu passenden Trennwand, hier mit 25a, 25b bzw. 25c bezeichnet. Die Trennwand 25a ist ein einfacher planarer Zuschnitt aus Flachmaterial, z.B. einem Federstahl, einem Aluminiumblech oder dergleichen. An zwei Schmalseiten 32 der Trennwand 25a sind Vorsprünge 33 gebildet, die vorgesehen sind, um zwischen den Schenkeln der Abtauheizung 29 in die Schlitze 28 der Lamellen 27 einzugreifen und so die Trennwand 25a unter dem Verdampfer 7 zu verankern. Um die Vorsprünge 33 in die Schlitze 28 einführen zu können, genügt es, die Trennwand 25a geringfügig zu biegen. Um anschließend eine vertikale Orientierung der Trennwand 25 sicherzustellen, können die Schlitze 28, wie an der rechten Schmalseite 32 exemplarisch dargestellt, an Ober- und Unterseite mit Kerben 34 versehen sein, in denen Ober- und Unterkanten der Vorsprünge 33 verrasten können. Die Trennwand 25b ist ebenfalls ein Zuschnitt aus Flachmaterial. Aus der Ebene des Zuschnitts sind mehrere Paare von Federarmen 35 ausgelenkt, die in der in Fig. 3 gezeigten Einbauorientierung nach oben divergieren und an deren Enden jeweils an den Schenkeln der Abtauheizung angreifende Bögen 36 geformt sind. Einführschrägen 37 oberhalb der Bögen 36 erleichtern das Einschieben der Trennwand 25b zwischen die Schenkel der Abtauheizung 29 und das Verrasten an den Schenkeln.
Um einen wärmeübertragenden Kontakt mit den Unterkanten der Lamellen 26 zu intensivieren, sind in einer Oberkante 38 der Trennwand 25c Kerben 39 so verteilt, dass jede von ihnen die Unterkante einer Lamelle 26 aufnimmt. Umgekehrt könnten die geraden Oberkanten 38 der Trennwände 25a oder 25b jeweils in Kerben an den Unterkanten der Lamellen 26 eingreifen; solche Kerben könnten überdies zu einer Verrastung der Trennwand 25a oder 25b in aufrechter Stellung am Verdampfer 7 beitragen.
BEZUGSZEICHEN
1 Korpus
2 Innenbehälter
3 Normalkühlfach
4 Zwischenwand
5 Gefrierfach
6 Verdampferkammer
7 (Lamellen-)Verdampfer
8 Einlassvolumen
9 Unterkante
10 Stufe
1 1 Eintrittsspalt
12 Wand
13 Abluftleitung
14 Luftraum
15 Isolationsmaterialschicht
16 Abluftleitung
17 Anströmseite
18 Anströmfläche
19 Verteilerkammer
20 Ventilator
21 Freiraum
22 Auslass
23 Leitung
24 Klappe
25 Trennwand
26 Lamelle
27 Lamelle
28 Schlitz
29 Abtauheizung
30 Rinne
31 Unterkante 32 Schmalseite
33 Vorsprung
34 Kerbe
35 Federarm
36 Bogen
37 Einführschräge
38 Oberkante
39 Kerbe

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem in einer
Verdampferkammer (6) angeordneten, von unten nach oben durchströmten Verdampfer (7), wenigstens einer ersten und einer zweiten durch Luftaustausch mit der Verdampferkammer (6) gekühlten Lagerkammer (3, 5), wobei in der Verdampferkammer (6) unter einer unteren Anströmseite (17) des Verdampfers (7) ein langgestrecktes Einlassvolumen (8) freigehalten ist und Abluftleitungen (13, 16) der zwei Lagerkammern (3, 5) auf verschiedenen Seiten einer sich in
Längsrichtung durch das Einlassvolumen (8) erstreckenden Ebene in das
Einlassvolumen (8) einmünden, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Ebene verlaufende Trennwand (25) von der unteren Anströmseite (17) in das
Einlassvolumen (8) vorspringt.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Lamellen (26, 27) des Verdampfers (7) quer zu der Trennwand (25) orientiert sind.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Unterkante (31 ) der Trennwand (25) vom Boden des Einlassvolumens (8) beabstandet verläuft.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (25) am Verdampfer (7) verankert ist.
Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (25) sich zwischen unter die Anströmseite (17) vorspringenden Lamellen (27) des Verdampfers (7) erstreckt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferkammer (6) und die erste Lagerkammer (5) durch eine vertikale Zwischenwand (4) getrennt sind und die Abluftleitung (13) der ersten Lagerkammer (5) über einen horizontal langgestreckten Spalt (1 1 ) in das
Einlassvolumen (8) einmündet. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (1 1 ) sich über wenigstens 90% der Breite des Verdampfers (7) erstreckt.
Kältegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (1 1 ) oberhalb einer Unterkante (31 ) der Trennwand (25) verläuft.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (7) eine seitliche Anströmfläche (18) aufweist und die Abluftleitung (16) der zweiten Lagerkammer (3) in das Einlassvolumen (8) über einen an die seitliche Anströmfläche (18) angrenzenden Luftraum (14) einmündet.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlassvolumen (8) eine Abtauheizung (29) untergebracht ist.
Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (29) sich beiderseits der Trennwand (25) erstreckt.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tauwasserauffangrinne (30) unter der unteren Anströmseite (17) verläuft.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilator (20) angeordnet ist, um einen Luftaustausch mit beiden Lagerkammern (3, 5) gleichzeitig anzutreiben.
14. Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaustausch mit der ersten Lagerkammer (5) stärker ist als mit der zweiten Lagerkammer (3).
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