DE10143241A1

DE10143241A1 - Kältegerät mit Coldwall-Verdampfer

Info

Publication number: DE10143241A1
Application number: DE2001143241
Authority: DE
Inventors: Michael Neumann; Walter Lipp
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-20
Also published as: PL367790A1; CN1551969A; EP1430260A1; CN1313785C; WO2003021171A1; RU2259519C2; PL200155B1; RU2004105928A

Abstract

Ein Kältegerät hat ein wärmeisolierendes Gehäuse und einen von dem Gehäuse umgebenen Innenraum. Das Gehäuse umfasst einen Innenbehälter (1) und eine Außenwand, die gemeinsam einen Zwischenraum begrenzen, und einen in dem Zwischenraum in thermischem Kontakt mit einer vertikalen Wand (3) des Innenbehälters angeordneten Verdampfer (5). Zwischen der vertikalen Wand (3) und einer Decke (2) des Innenbehälters (1) ist wenigstens eine ebene schräge Wandfläche (6) gebildet, auf die sich der Verdampfer (5) erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse, einem von dem Gehäuse umgebenen Innenraum, wobei das Gehäuse einen Innenbehälter und eine Außenwand umfasst, die gemeinsam einen Zwischenraum begrenzen, und mit einem in dem Zwischenraum in thermischem Kontakt mit einer vertikalen Wand des Innenbehälters angeordneten Verdampfer. Derartige Verdampfer, die meist auf die Außenseite des Innenbehälters aufgeklebt sind, sind auch als Coldwall-Verdampfer bekannt.

Die Innenbehälter derartiger Kältegeräte werden meist in einem Tiefziehverfahren aus Kunststoff-Flachmaterial hergestellt. Wenn aus Flachmaterial ein im wesentlichen quaderförmiger Körper wie der Innenbehälter eines Kältegerätes gezogen werden soll, so ist das Material insbesondere in den Bereichen, die die Kanten des Innenbehälters bilden, einer erheblichen Streckung ausgesetzt. Um ein Reißen an den Kanten zu verhindern, ist es üblich, die Kanten abgerundet auszuführen, wobei der Krümmungsradius der Abrundungen 2 cm oder mehr betragen kann. Im Bereich der Abrundungen ist es nicht möglich, einen innigen Kontakt zwischen dem Coldwall-Verdampfer und dem Innenbehälter herzustellen, der eine wirksame Kühlung des Innenraumes ermöglichen würde. Daher erstreckt sich bei herkömmlichen Kältegeräten der Verdampfer nicht in den Bereich der Abrundungen. Dies hat zur Folge, dass der Innenraum des Kältegerätes an seinem oberen Ende, in Höhe der oberen Abrundung, nicht wirksam gekühlt wird und sich eine unerwünschte Temperaturschichtung im Innenraum ausbildet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit Coldwall-Verdampfer zu schaffen, bei dem eine Temperaturschichtung im Innenraum reduziert ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Schrägfläche zwischen der vertikalen Wand und der Decke kann der Verdampfer zumindest sehr nah am Übergangsbereich zwischen Wand und Decke angeordnet werden, wodurch im Nahbereich unterhalb der Decke die Kühlwirkung des Kältegerätes verbessert und damit die Temperaturschichtung in dessen Kühlraum merkbar verringert ist.

Ferner sind durch die tieferen Temperaturen im Nahbereich der Kühlraumdecke Lagerbedingungen für temperaturempfindliches Kühlgut geschaffen.

Besonders günstig ist die Anordnung der schrägen Wandfläche wegen des verhältnismäßig großen Übergangsradius der vertikalen Wand zur Decke gewählt, wenn der Verdampfer an der als Rückseite des Innenbehälters dienenden vertikalen Wand vorgesehen ist.

Somit ergibt sich durch diese Anordnung der Schrägfläche die größte Einbringung an Kühlleistung in den Kühlraum.

Mit der ebenen schrägen Wandfläche kann der Verdampfer ohne Schwierigkeiten in großflächigen innigen Kontakt gebracht werden; und die schräge Wandfläche kann bis in einen geringeren vertikalen Abstand von der Decke des Innenbehälters hochgezogen werden, ohne eine Bruchgefahr beim Ziehen des Innenbehälters zu bewirken, als dies mit eine vertikalen Wand möglich ist.

Der Verdampfer erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte schräge Wandfläche.

Der Winkel zwischen der schrägen Wandfläche und der Vertikalen beträgt vorzugsweise wenigstens 15 und höchstens 75°, besonders bevorzugt zwischen 20 und 45°.

Der Winkel der schrägen Wandfläche zur Vertikalen sollte nicht so groß sein, dass die Gefahr besteht, dass sich an der schrägen Wandfläche bildende Kondenswassertropfen frei herunterfallen können und auf gelagertes Kühlgut treffen können; vielmehr sollte gewährleistet sein, dass solche Tropfen an der schrägen Wandfläche abwärts laufen, um schließlich die vertikale Wand zu erreichen, an deren unterem Ende sie abgeführt werden. Wie groß dieser Winkel sein darf, hängt vom Material der Innenwand und ihrer Oberflächenbeschaffenheit hat; er ist im Einzelfall experimentell leicht zu ermitteln.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch den Innenbehälter eines Kältegerätes nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen Teilschnitt analog dem der Fig. 1 durch einen Innenbehälter eines erfindungsgemäßen Kältegerätes;
Fig. 3 einen weiteren Teilschnitt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 bis 6 perspektivische Außenansichten des Innenbehälters eines Kältegerätes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung; und
Fig. 7 eine Frontalansicht eines Verdampfers gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch den Innenbehälter 1' eines herkömmlichen Kältegerätes. Zu sehen ist ein Teil der Decke 2' und der Rückwand 3' des Innenbehälters, sowie eine beide verbindende Abrundung 4'. Der Krümmungsradius der Abrundung 4' ist so gewählt, dass beim Formen des Innenbehälters 1' mit hinreichender Sicherheit kein Bruch zwischen Decke 2' und Rückwand 3' auftritt. Hierfür ist typischerweise ein Krümmungsradius in der Größenordnung von 2 cm erforderlich. Ein an der Rückwand 3 angeordneter Coldwall-Verdampfer 5' erstreckt sich bis zu einer strichpunktierten Linie, an der die vertikale Rückwand 3' in die Abrundung 4' übergeht. Die obere Kante des Verdampfers endet also in einem Abstand h' von ca. 2 cm unterhalb der Decke 2'.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die gleiche Ecke des Innenbehälters 1 eines erfindungsgemäßen Kältegerätes. Bei diesem Gerät sind zwischen der Decke 2 und der Rückwand 3 aufeinanderfolgend eine erste Abrundung 4a, eine schräg zur vertikalen orientierte ebene Wandfläche 6 und eine zweite Abrundung 4b ausgebildet. Der Krümmungsradius der Abrundungen 4a, 4b in Fig. 2 ist der gleiche wie bei der Abrundung 4' in Fig. 1. Die schräge Wandfläche erstreckt sich unter einem Winkel α = 30° zur Vertikalen.
Ein an der Schaumseite der Rückwand 3 des Innenbehälters 1 angebrachter Verdampfer 5 umfasst einen sich in herkömmlicher Weise entlang der vertikalen Rückwand 3 erstreckenden Hauptabschnitt 7 und einen Zusatzabschnitt 8, der sich entlang eine horizontalen Knicklinie, ebenfalls unter dem Winkel α gegen die Vertikale geneigt, oben an den Hauptabschnitt 7 anschließt. Wenn der Krümmungsradius an der der Rückwand 3 zugewandten Innenseite des Verdampfers 5 nicht größer ist als der der Außenseite der Abrundung 4a, so ist es möglich, den Verdampfer 5 gleichzeitig mit der Rückwand 3 als auch mit der schrägen Wandfläche 6 in innigen Kontakt zu bringen und so die Wandfläche 6 wirksam zu kühlen. Wie der Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt, führt dies zu einer deutlichen Verringerung der nicht gekühlten Höhe h des Innenraumes im Vergleich zur Fig. 1, ohne dass hierfür der Krümmungsradius der Abrundungen 4a, 4b gegenüber 4' reduziert werden muss. Im hier gezeigten Fall ist h = 1/2 × h'; allgemein gilt h = (1-sinα) h'. Zu beachten ist allerdings, dass der Krümmungsradius einer Abrundung zwischen zwei ebenen Wandflächen beim Tiefziehen des Innenbehälters 1 um so kleiner gewählt werden kann, je stumpfer der Winkel ist, in dem die zwei Wandflächen aufeinandertreffen, ohne dass die Gefahr des Brechens besteht. Dies ermöglicht eine weitere Reduzierung der ungekühlten Höhe h, wie in Fig. 3 gezeigt, wo die Abrundungen 4a, 4b praktisch auf Linien reduziert sind und der Zusatzabschnitt 8 des Verdampfers 5 bis in Höhe der Decke 2 reicht.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Innenbehälters 1 eines Kältegerätes mit an dessen Rückwand 3 montiertem Verdampfer 5 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Verdampfer 5 ist im wesentlichen aufgebaut aus einer gut wärmeleitenden Metallplatte 10, die mit einer Oberfläche an der Rückwand 3 und der schrägen Wandfläche 6 verklebt ist, und an deren gegenüberliegender Oberfläche eine Kühlschlange 9 in herkömmlicher Weise mäanderartig verlegt ist. Die Kühlschlange 9 erstreckt sich hier nur über den den Hauptabschnitt 7 bildenden Teil der Metallplatte 10, nicht aber über den Zusatzabschnitt 8. Dieser ist allein durch Wärmeleitung vom Hauptabschnitt 7 her gekühlt. Diese Ausgestaltung ist zweckmäßig, wenn der Zusatzabschnitt 8 nur eine geringe Höhe von wenigen cm hat, und/oder der Winkel α zur Vertikalen relativ groß ist.
Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung, die für einen Zusatzabschnitt 8 größerer Höhe geeignet ist. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich die Kühlschlange 9 auf den Zusatzabschnitt 8, und Vor- und Rücklauf der Kühlschlange 9 umfassen jeweils einen horizontalen Leitungsabschnitt 11, der sich entlang einer Kante zwischen Hauptabschnitt 7 und Zusatzabschnitt 8 des Verdampfers 5 erstreckt. Ein solcher Verdampfer kann auf einfache Weise angefertigt werden, indem zunächst die gesamte Kühlschlange 9 auf einer ebenen Metallplatte angebracht wird und diese anschließend geknickt wird, um Hauptabschnitt 7 und Zusatzabschnitt 8 zu bilden. Bei dieser Knickung werden die Leitungsabschnitte 11 jeweils nur in Torsion beansprucht, es wirken jedoch keine Zugkräfte, die zu einer Verengung des Leitungsquerschnittes der Kühlschlange beim Übergang über die Kante führen könnten.
Bei der in Fig. 6 gezeigten dritten Ausgestaltung ist der Verdampfer 5 aus zwei getrennten Metallplatten zusammengesetzt, die jeweils den Hauptabschnitt 7 und die Zusatzabschnitt 8 bilden. Die zwei Abschnitt 7, 8 sind in einem geringen Abstand durch aufgeklebte oder -gelötete Plättchen 12 verbunden, die den Verdampfer vor seiner Montage an der Rückwand 3 ohne Gefahr einer Beschädigung der den Spalt kreuzenden Kühlschlange 9 handhabbar machen. Bei der Montage an der Rückwand 3 kann der Zusatzabschnitt 8 leicht von Hand gebogen werden, so dass er exakt an der schrägen Wandfläche 6 zu liegen kommt. Durch den zwischen Hauptabschnitt 7 und Zusatzabschnitt 8 vorgesehenen Abstand wird ein scharfes Knicken der Kühlschlange 9 beim Übergang zwischen den zwei Abschnitten vermieden.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verdampfers, der zur Montage an einem Innenbehälter 1 mit schräger Wandfläche vorgesehen ist. Die Metallplatte 10 des Verdampfers ist durch eine Mehrzahl von eingestanzten Öffnungen 13, 14 in Hauptabschnitt 7 und Zusatzabschnitt 8 unterteilt. Die entlang der horizontalen Biegekante zwischen Haupt- und Zusatzabschnitt langgestreckten Öffnungen 13 gewährleisten eine leichte Biegbarkeit der zwei Abschnitte gegeneinander, durch die der Verdampfer bei der Montage leicht an die Orientierung der schrägen Wandfläche angepasst werden kann. Die Öffnungen 14 sind jeweils dort angeordnet, wo die Kühlschlange 9 die Kante zwischen Hauptabschnitt 7 und Zusatzabschnitt 8 kreuzt, und sie weisen quer zu dieser Kante eine größere Ausdehnung als die langgestreckten Öffnungen 13 auf. Beim Biegen des Verdampfers 5 können so die die Kante kreuzenden Abschnitte der Kühlschlange 9 in die Öffnungen 14 eintauchen und so spannungsfrei und ohne Gefahr des Abknickens gebogen werden.

Claims

1. Kältegerät mit einem eine Außenwand aufweisenden wärmeisolierenden Gehäuse und einem von dem Gehäuse umgebenen Innenraum, dessen Auskleidung durch einen Innenbehälter (1) gebildet ist, wobei der Innenraum von einem Verdampfer gekühlt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vertikalen Wand (3) und einer Decke (2) des Innenbehälters wenigstens eine ebene schräge Wandfläche (6) gebildet ist, und dass der Verdampfer (5) sich bis in die schräge Wandfläche (6) erstreckt.

2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verdampfer (5) an der als Rückseite des Innenbehälters (1) dienenden vertikalen Wand (3) vorgesehen ist.

3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) auf der vom Innenraum abgewandten Außenseite des Innenbehälters (1), in wärmeleitendem Kontakt mit diesem, angeordnet ist.

4. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) die gesamte schräge Wandfläche (6) überdeckt.

5. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Wandfläche (6) einen Winkel zur Vertikalen von wenigstens 15° und höchstens 75°, vorzugsweise zwischen 20° und 45°, bildet.

6. Kältegerät nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Wandfläche einen Winkel zur Vertikalen bildet, der klein genug ist, um das Ablaufen von sich an der schrägen Wandfläche (6) bildenden Kondenswassertropfen auf die vertikale Wand zu gewährleisten.