DE102024201811A1 - Refrigeration unit and heat exchanger for a refrigeration unit - Google Patents
Refrigeration unit and heat exchanger for a refrigeration unitInfo
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Abstract
Ein Wärmetauscher für ein Kältegerät umfasst ein Wärmetauscherrohr zum Durchleiten von Kältemittel, eine Vielzahl an Lamellen, welche sich in einer ersten Richtung erstrecken und in einer sich quer zur ersten Richtung erstreckenden zweiten Richtung zueinander beabstandet angeordnet sind, und eine Abtauheizung, welche in der ersten Richtung beabstandet zu den Lamellen angeordnet ist. Zumindest manche der Lamellen weisen an einem der Abtauheizung zugewandten Ende zumindest eine Tropfnase auf, welche dazu ausgebildet ist, ein Abtropfen von Wasser in der ersten Richtung zu fördern. A heat exchanger for a refrigeration appliance comprises a heat exchanger tube for conducting refrigerant, a plurality of fins extending in a first direction and spaced apart from one another in a second direction extending transversely to the first direction, and a defrost heater spaced apart from the fins in the first direction. At least some of the fins have at least one drip nose at an end facing the defrost heater, which is designed to promote dripping of water in the first direction.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, und einen Wärmetauscher für ein Kältegerät.The present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a household refrigeration appliance such as a refrigerator, a freezer or a freezer chest or a fridge-freezer combination, and a heat exchanger for a refrigeration appliance.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In Haushaltskältegeräten ist ein Kältemittelkreislauf vorgesehen, um einem Lagerfach unter Verdampfung von Kältemittel in einem Verdampfer Wärme zu entziehen und diese unter Kondensation des Kältemittels in einem Verflüssiger an die Umgebung abzugeben. Der Verdampfer ist thermisch an die Lagerkammer gekoppelt. In sogenannten NoFrost Geräten ist der Verdampfer hierzu in einer fluidisch leitend mit der Lagerkammer verbundenen Verdampferkammer angeordnet, wobei mittels eines Lüfters ein Luftstrom zwischen der Verdampferkammer und der Lagerkammer umgewälzt wird.In household refrigeration appliances, a refrigerant circuit is provided to extract heat from a storage compartment by evaporating refrigerant in an evaporator and releasing it into the environment by condensing the refrigerant in a condenser. The evaporator is thermally coupled to the storage chamber. In so-called NoFrost appliances, the evaporator is located in an evaporator chamber that is fluidly connected to the storage chamber, with a fan circulating an air flow between the evaporator chamber and the storage chamber.
Der Verdampfer ist in der Regel ein Wärmetauscher, welcher ein Wärmetauscherrohr und eine Vielzahl mit dem Wärmetauscherrohr thermisch leitend verbundene Lamellen aufweist. Die Lamellen sind in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet, so dass sie Strömungskanäle begrenzen, durch welche hindurch die vom Lüfter geförderte Luft transportiert wird. Aufgrund der niedrigen Temperaturen am Verdampfer und da die zwischen den Lamellen strömende Luft einen gewissen Feuchtegehalt aufweisen kann, kommt es am Verdampfer mit der Zeit zur Bildung von Reif bzw. Eis.The evaporator is typically a heat exchanger consisting of a heat exchanger tube and a plurality of fins thermally connected to the heat exchanger tube. The fins are arranged at a predetermined distance from one another, defining flow channels through which the air conveyed by the fan is transported. Due to the low temperatures at the evaporator and the fact that the air flowing between the fins may contain a certain amount of moisture, frost or ice forms on the evaporator over time.
Das sich an dem Verdampfer bildende Eis wird üblicherweise mithilfe einer Abtauheizung entfernt, welche unterhalb der Lamellen positioniert ist. Herkömmlicherweise weisen die Lamellen des Wärmetauschers eine flache, rechteckige Form auf, die während des Abtauens zur Ansammlung von Wasser an den Kanten der Lamellen führen kann. Das sich bildende Wasser kann auch an den Außenkanten der Lamelle herunterlaufen. An einer Unterkante der Lamelle tropft das Wasser ab.The ice that forms on the evaporator is usually removed using a defrost heater positioned beneath the fins. The fins of the heat exchanger are typically flat, rectangular, which can lead to water accumulating at the edges of the fins during defrosting. The water that forms can also run down the outer edges of the fins. The water drips off at one of the fin's lower edges.
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für einen Wärmetauscher eines Kältegeräts bereitzustellen. Insbesondere ist es eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen zum Ableiten von Wasser von einem Wärmetauscher bereitzustellen.One of the objects of the present invention is to provide improved solutions for a heat exchanger of a refrigeration device. In particular, one of the objects of the present invention is to provide improved solutions for draining water from a heat exchanger.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by a heat exchanger having the features of claim 1 and by a refrigeration device having the features of claim 10. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims referring back to the independent claims in conjunction with the description.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Wärmetauscher für ein Kältegerät, ein Wärmetauscherrohr zum Durchleiten von Kältemittel, eine Vielzahl an thermisch leitend mit dem Wärmetauscherrohr verbundener Lamellen, welche sich in einer ersten Richtung erstrecken und in einer sich quer zur ersten Richtung erstreckenden zweiten Richtung zueinander beabstandet angeordnet sind, und eine Abtauheizung, welche in der ersten Richtung beabstandet zu den Lamellen angeordnet ist. Zumindest manche der Lamellen weisen an einem der Abtauheizung zugewandten Ende zumindest eine Tropfnase auf, welche dazu ausgebildet ist, ein Abtropfen von Wasser in der ersten Richtung zu fördern.According to a first aspect of the invention, a heat exchanger for a refrigeration appliance comprises a heat exchanger tube for conducting refrigerant, a plurality of fins thermally conductively connected to the heat exchanger tube, which fins extend in a first direction and are arranged spaced apart from one another in a second direction extending transversely to the first direction, and a defrost heater arranged spaced apart from the fins in the first direction. At least some of the fins have at least one drip nose on an end facing the defrost heater, which is designed to promote dripping of water in the first direction.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät wie z.B. ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank bzw. eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, ein Lagerfach zur Aufnahme von Kühlgut und einen Kältemittelkreislauf mit einem thermisch an das Lagerfach gekoppelten Verdampfer zum Aufnehmen von Wärme aus dem Lagerfach und einem thermisch an die Umgebung gekoppelten Verflüssiger zum Abgeben von Wärme an die Umgebung, wobei der Verdampfer durch einen Wärmetauscher nach dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.According to a second aspect of the invention, a refrigeration appliance, in particular a household refrigeration appliance such as a refrigerator, a freezer or a freezer chest or a fridge-freezer combination, comprises a storage compartment for receiving refrigerated goods and a refrigerant circuit with an evaporator thermally coupled to the storage compartment for absorbing heat from the storage compartment and a condenser thermally coupled to the environment for releasing heat to the environment, wherein the evaporator is formed by a heat exchanger according to the first aspect of the invention.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, das beim Abtauen des Wärmetauschers entstehende Wasser an einer Unterkante bzw. an dem der Abtauheizung zugewandten Ende der Lamellen gezielt abzuleiten, indem eine oder mehrere Tropfnasen an der Unterkante ausgebildet ist bzw. sind. Die Tropfnase bildet einen zumindest lokal tiefsten Punkt der Lamelle, also einen Punkt oder eine Stelle mit in Bezug auf die erste Richtung, in der sich die Lamellen erstrecken, geringstem Abstand zu der Abtauheizung. Im Betrieb ist der Wärmetauscher so orientiert, dass die Abtauheizung in Bezug auf die Schwerkraftrichtung unterhalb der Lamellen positioniert ist. Die Tropfnase ist somit in Bezug auf die Schwerkraftrichtung an einem unteren Ende der Lamellen angeordnet und bildet, wie beschrieben, zumindest lokal einen tiefsten Punkt.One idea underlying the invention is to specifically drain the water generated during defrosting of the heat exchanger at a lower edge or at the end of the fins facing the defrost heater by forming one or more drip noses on the lower edge. The drip nose forms an at least locally lowest point of the fin, i.e. a point or location with the smallest distance to the defrost heater with respect to the first direction in which the fins extend. During operation, the heat exchanger is oriented such that the defrost heater is below the The drip nose is thus positioned at a lower end of the slats with respect to the direction of gravity and, as described, forms a lowest point, at least locally.
Die Lamellen und das Wärmetauscherrohr stehen in wärmeleitfähigem Kontakt. Optional kann an jeder Lamelle zumindest eine Tropfnase vorgesehen sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur an manchen der Lamellen eine Tropfnase vorgesehen ist.The fins and the heat exchanger tube are in thermally conductive contact. Optionally, at least one drip nose can be provided on each fin. However, it is also conceivable that a drip nose is provided on only some of the fins.
Die Tropfnase ermöglicht, dass sich das Wasser lokal an der Tropfnase sammelt und von dieser abtropft. Durch die Positionierung der Tropfnase kann die Stelle, an welcher das Wassre abtropft auf einfache Weise festgelegt werden. Dadurch wird eine zielgerichtete Abfuhr des Wassers von den Lamellen erleichtert.The drip spout allows water to collect locally and drip off. By positioning the drip spout, the location where the water drips can be easily determined. This facilitates targeted drainage of water from the slats.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Lamellen sich flächig in der ersten Richtung und in einer dritten Richtung erstrecken, welche quer zur ersten und zur zweiten Richtung verläuft. Die Lamellen können somit allgemein im wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Eine Breite der Lamellen in der dritten Richtung kann kleiner sein als eine Länge der Lamellen in der ersten Richtung.According to some embodiments, the slats may extend flatly in the first direction and in a third direction, which runs transversely to the first and second directions. The slats may thus generally be substantially plate-shaped. A width of the slats in the third direction may be smaller than a length of the slats in the first direction.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Tropfnase angewinkelt zur dritten Richtung aufeinander zulaufende erste und zweite Ablaufabschnitte und eine Abtropfstelle aufweist, welche an einem der Abtauheizung zugewandten Ende der Ablaufabschnitte angeordnet ist. Die Ablaufabschnitte können z.B. durch Kantenabschnitte bzw. -bereiche der Lamelle gebildet sein und verlaufen derart, dass sie sich in Richtung der Abtauheizung einander annähern. Die Abtropfstelle kann auch als Abtropfbereich bezeichnet werden und bildet den tiefsten Punkt der Abtropfnase, also den der Abtropfheizung in der ersten Richtung am nächsten gelegenen Punkt. Die angewinkelt zur dritten Richtung verlaufenden Ablaufabschnitte erleichtern ein zügiges, zielgerichtetes Ablaufen von Wassertropfen in Richtung der Abtropfstelle.According to some embodiments, the drip nose can have first and second drainage sections that converge at an angle to the third direction, and a drip point that is arranged at an end of the drainage sections facing the defrost heater. The drainage sections can be formed, for example, by edge sections or regions of the slat and extend in such a way that they approach one another in the direction of the defrost heater. The drip point can also be referred to as the drip region and forms the lowest point of the drip nose, i.e. the point closest to the drip heater in the first direction. The drainage sections that run at an angle to the third direction facilitate the rapid, targeted drainage of water droplets towards the drip point.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Ende des ersten Ablaufabschnitts und das Ende des zweiten Ablaufabschnitt zusammenfallen und eine die Abtropfstelle bildende Spitze bilden. Die Abtropfnase kann somit insgesamt eine im Wesentlichen dreieckförmige Gestalt aufweisen. Die dreieckförmige Gestalt ist dabei nicht auf eine lineare Erstreckung der Ablaufabschnitte begrenzt. Die Abtropfstelle kann somit als Spitze ausgebildet sein und eine verschwindend geringe Fläche aufweisen. Dadurch tropft Wasser sehr leicht von der Abtropfstelle ab.According to some embodiments, the end of the first drainage section and the end of the second drainage section can coincide, forming a point that forms the drip point. The drip nose can thus have a substantially triangular shape overall. The triangular shape is not limited to a linear extension of the drainage sections. The drip point can thus be designed as a point and have a vanishingly small surface area. This allows water to drip very easily from the drip point.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Ende des ersten Ablaufabschnitts und das Ende des zweiten Ablaufabschnitt in der dritten Richtung beabstandet gelegen sind und die Abtropfstelle sich zwischen den Enden des ersten und des zweiten Ablaufabschnitts erstreckt. Die Abtropfstelle selbst kann somit eine gewisse Ausdehnung in der dritten Richtung und damit eine gewisse Oberfläche aufweisen.According to some embodiments, the end of the first drainage section and the end of the second drainage section can be spaced apart in the third direction, and the drip point can extend between the ends of the first and second drainage sections. The drip point itself can thus have a certain extension in the third direction and thus a certain surface area.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Abtropfstelle in der dritten Richtung eine Länge in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 4 mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 3 mm aufweist. Dadurch können sich auch kleine Wassertropfen noch ein zuverlässig von der Lamelle lösen.According to some embodiments, the drip point in the third direction can have a length in a range between 0.5 mm and 4 mm, in particular in a range between 1.5 mm and 3 mm. This allows even small water drops to reliably detach from the slat.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der erste und/oder der zweite Ablaufabschnitt sich linear erstreckt oder gekrümmt erstrecken. Es kann somit vorgesehen sein, dass beide Ablaufabschnitte linear oder gekrümmt sind. Alternativ kann einer der Ablaufabschnitte linear verlaufen und der andere Ablaufabschnitt kann gekrümmt verlaufen. Ein gekrümmt verlaufender Ablaufabschnitt erstreckt sich vorzugsweise konkav gekrümmt. Optional kann vorgesehen sein, dass im Fall eines gekrümmten Ablaufabschnitts in jedem Punkt des Ablaufabschnitts eine Tangente existiert, die angewinkelt zur dritten Richtung verläuft.According to some embodiments, it can be provided that the first and/or the second drainage section extends linearly or in a curved manner. It can thus be provided that both drainage sections are linear or curved. Alternatively, one of the drainage sections can extend linearly and the other can extend curvedly. A curved drainage section preferably extends in a concave curve. Optionally, it can be provided that, in the case of a curved drainage section, a tangent exists at each point of the drainage section, which tangent runs at an angle to the third direction.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eine jeweilige Lamelle mehrere zueinander beabstandet angeordnete Tropfnasen aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass Tauwasser an mehreren Stellen der Lamelle zielgerichtet abgeleitet werden kann.According to some embodiments, a respective slat can be provided with several spaced-apart drip tabs. This offers the advantage that condensate can be drained away in a targeted manner at several points on the slat.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein Abstand zwischen den Tropfnasen zumindest 5 mm beträgt. Beispielsweise kann ein Abstand in der dritten Richtung zwischen den Tropfnasen durch eine kleinstmögliche Distanz zwischen den Abtropfstellen definiert sein. Der Abstand kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 mm und 60 mm liegen. Dadurch, dass der Abstand zumindest 5 mm beträgt, kann zuverlässig verhindert werden, dass sich Wasser zwischen zwei benachbarten Tropfnasen sammelt.According to some embodiments, a distance between the drip noses can be provided of at least 5 mm. For example, a distance in the third direction between the drip noses can be defined by the smallest possible distance between the drip points. The distance can, for example, be in a range between 5 mm and 60 mm. By maintaining a distance of at least 5 mm, water can be reliably prevented from collecting between two adjacent drip noses.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Abtauheizung ein Heizelement mit zumindest einem sich in der zweiten Richtung erstreckenden Heizabschnitt aufweist, wobei die Tropfnase in Bezug auf eine quer zur ersten und zur zweiten Richtung erstreckende dritte Richtung fluchtend zu dem Heizabschnitt angeordnet ist, so dass von der Tropfnase abtropfendes Wasser auf den Heizabschnitt tropft. Das Heizelement kann z.B. zwei sich parallel in der zweiten Richtung erstreckende Heizabschnitte aufweisen, die durch einen bogenförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind. Optional kann eine der Anzahl der Heizabschnitte entsprechende Anzahl an Tropfnasen vorgesehen sein. Eine jeweilige Tropfnase ist einem jeweiligen Heizabschnitt in der ersten Richtung gegenüberliegend angeordnet und somit fluchtend in der dritten Richtung. Mit anderen Worten, kann ein Abstand des jeweiligen Heizabschnitts zu der ihm gegenüberliegenden Tropfnase in der dritten Richtung gleich Null sein. Somit wird das Wasser, das von der Tropfnase abtropft, auf das jeweilige Heizelement geleitet, was eine Verdunstung des abtropfenden Wassers fördert. Der gebildete Wasserdampf steigt auf und gelangt auf die Oberfläche der Lamellen, was das Abtauen des Verdampfers zusätzlich beschleunigt. Durch die Kondensation des Wasserdampfs weiter oben im Wärmetauscher wir Wärme dorthin transportiert und somit eine Art Heat-Pipe-Effekt generiert. Dadurch wird die Abtauphase vorteilhaft beschleunigt und der Energieverbrauch für den Abtauvorgang gesenkt.According to some embodiments, it can be provided that the defrost heater has a heating element with at least one heating section extending in the second direction, wherein the drip nose is arranged in alignment with the heating section with respect to a third direction extending transversely to the first and second directions, so that water dripping from the drip nose drips onto the heating section. The heating element can e.g. have two heating sections extending parallel in the second direction, which are connected to one another by an arc-shaped section. Optionally, a number of drip noses corresponding to the number of heating sections can be provided. Each drip nose is arranged opposite a respective heating section in the first direction and thus aligned in the third direction. In other words, the distance between the respective heating section and the drip nose opposite it in the third direction can be zero. The water dripping from the drip nose is thus directed onto the respective heating element, which promotes evaporation of the dripping water. The resulting water vapor rises and reaches the surface of the fins, which further accelerates the defrosting of the evaporator. The condensation of the water vapor further up in the heat exchanger transports heat there, thus generating a type of heat pipe effect. This advantageously accelerates the defrosting phase and reduces energy consumption for the defrosting process.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass mehrere die Tropfnasen vorgesehen sind, die in Bezug auf die dritte Richtung beabstandet zu dem Heizabschnitt angeordnet sind, so dass von der Tropfnase abtropfendes Wasser an dem Heizabschnitt vorbei tropft. Demnach können die Tropfnase in der dritten Richtung seitlich versetzt zu den Heizabschnitten positioniert sein. Dadurch wird gezielt verhindert, dass das abtropfende Wasser auf die Heizabschnitte gelangt. Dies bietet den Vorteil, dass die Heizabschnitte vom abtropfenden Wasser nicht gekühlt werden. Dadurch ist die Temperatur der Strahlungsheizung sowohl höher als auch gleichmäßiger, wodurch die Strahlungsleistung der Heizung vergrößert und die Konvektion angeregt wird.According to some embodiments, it can be provided that several drip noses are provided, which are arranged at a distance from the heating section with respect to the third direction, so that water dripping from the drip nose drips past the heating section. Accordingly, the drip noses can be positioned laterally offset from the heating sections in the third direction. This specifically prevents the dripping water from reaching the heating sections. This offers the advantage that the heating sections are not cooled by the dripping water. As a result, the temperature of the radiant heater is both higher and more uniform, thereby increasing the radiant output of the heater and stimulating convection.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Kältegerät eine fluidisch leitend mit dem Lagerfach verbundene Verdampferkammer, in welcher der Wärmetauscher angeordnet ist, und einen Lüfter aufweist, welcher derart angeordnet und dazu ausgebildet ist, Luft zwischen der Verdampferkammer und dem Lagerfach zu zirkulieren. Der Lüfter kann insbesondere derart angeordnet sein, dass er Luft entlang der ersten Richtung durch den Wärmetauscher fördert und einen Luftstrom erzeugt, welcher zunächst die Abtauheizung überströmt und anschließend auf die Lamellen trifft.According to some embodiments, the refrigeration device may include an evaporator chamber fluidically connected to the storage compartment, in which the heat exchanger is arranged, and a fan arranged and configured to circulate air between the evaporator chamber and the storage compartment. The fan may, in particular, be arranged such that it conveys air along the first direction through the heat exchanger and generates an airflow that initially flows over the defrost heater and subsequently strikes the fins.
Die hierin im Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung offenbarten Merkmale und Vorteile sind auch für den jeweils anderen Aspekt offenbart und umgekehrt.The features and advantages disclosed herein in connection with one aspect of the invention are also disclosed for the other aspect and vice versa.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
-
1 eine vereinfachte, schematische Schnittansicht eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine perspektivische Teilansicht eines Wärmetauschers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
5 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
6 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
7 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
8 eine abgebrochene Schnittdarstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a simplified, schematic sectional view of a refrigeration device according to an embodiment of the invention; -
2 a partial perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the invention; -
3 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to an embodiment of the invention; -
4 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention; -
4 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention; -
5 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention; -
6 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention; -
7 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention; and -
8 a fragmentary sectional view of a heat exchanger according to a further embodiment of the invention.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference symbols denote identical or functionally identical components, unless otherwise stated.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Wie in
Wie in
Der Verdampfer 221 ist thermisch an das Lagerfach 210 gekoppelt, um diesem unter Verdampfung von Kältemittel Wärme zu entziehen. Beispielsweise kann der Verdampfer 221, wie in
Der Verdampfer 221 ist mit einem Sauganschluss des Verdichters 222 verbunden. Der Verdichter 222 verdichtet das aus dem Verdampfer 221 kommende, gasförmige Kältemittel und führt es dem Verflüssiger 223 zu, der mit einem Druckanschluss des Verdichters 222 verbunden ist. Im Verflüssiger 223 kondensiert das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Umgebung. Der Verflüssiger 223 ist mit dem Verdampfer 221 verbunden, wobei das Drosselorgan (nicht gezeigt) zwischen dem Verflüssiger 223 und dem Verdampfer 221 angeordnet ist und das Kältemittel entspannt. Wie in
Der Kältemittelkreislauf 220 ist allgemein dazu ausgebildet, dem Lagerfach 210 unter Verdampfung von Kältemittel Wärme zu entziehen und diese unter Kondensation von Kältemittel an die Umgebung abzugeben.The refrigerant circuit 220 is generally designed to extract heat from the storage compartment 210 by evaporating refrigerant and to release this heat to the environment by condensing refrigerant.
Der Verdampfer 221 und der Verflüssiger 223 bilden jeweils Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme zwischen dem Kältemittel und einem Luftstrom bzw. Umgebungsluft.The evaporator 221 and the condenser 223 each form heat exchangers for transferring heat between the refrigerant and an air stream or ambient air.
Das Wärmetauscherrohr 1 kann z.B. einen mäandernden Verlauf mit einer Mehrzahl an linear verlaufenden ersten Rohrabschnitten aufweisen, wobei jeweils zwei erste Rohrabschnitte durch einen bogenförmigen zweiten Rohrabschnitt verbunden sind.The heat exchanger tube 1 can, for example, have a meandering course with a plurality of linearly extending first tube sections, wherein two first tube sections are connected by an arcuate second tube section.
Die Lamellen 2 erstrecken sich jeweils in einer ersten Richtung X1 und in einer quer zu dieser verlaufenden dritten Richtung X3. Wie in
Wie in
Das Wärmetauscherrohr 1 steht in wärmeleitendem Kontakt mit den Lamellen 2. Beispielsweise können die Lamellen 2 Ausnehmungen 20 aufweisen, durch welche hindurch sich das Wärmetauscherrohr 1 erstreckt (
Die Abtauheizung 3 kann z.B. eine elektrische Heizung sein und zumindest ein Heizelement 30 aufweisen, welches zur Abstrahlung von Wärme ausgebildet ist. Wie in
Wenn der Wärmetauscher 100 in dem Kältegerät 200 als Verdampfer 221 eingesetzt wird, ist der Wärmetauscher 100 derart in der Verdampferkammer 215 angeordnet, dass die erste Richtung X1 parallel zu den Seitenwänden des Korpus 202 verläuft bzw., wenn der Maschinenraum 202 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung unten angeordnet ist, die erste Richtung X1 parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft, und die Abtauheizung 3 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung unterhalb der Lamellen 2 positioniert ist. Der Lüfter 230 ist vorzugsweise so angeordnet, dass er einen Luftstrom erzeugt, welcher den Wärmetauscher 100 entlang der dritten Richtung X3 durchströmt und zunächst über die Abtauheizung 3 bzw. deren Heizelement 30 strömt, anschließend auf die Lamellen 2 trifft und durch die Strömungskanäle zwischen den Lamellen 2 strömt.When the heat exchanger 100 is used in the refrigeration appliance 200 as an evaporator 221, the heat exchanger 100 is arranged in the evaporator chamber 215 such that the first direction X1 runs parallel to the side walls of the body 202 or, if the machine compartment 202 is arranged at the bottom with respect to the direction of gravity, the first direction X1 runs parallel to the direction of gravity, and the defrost heater 3 is positioned below the fins 2 with respect to the direction of gravity. The fan 230 is preferably arranged such that it generates an air flow that flows through the heat exchanger 100 along the third direction X3 and initially flows over the defrost heater 3 or its heating element 30, then strikes the fins 2 and flows through the flow channels between the fins 2.
Da die aus dem Lagerfach 210 kommende einen gewissen Feuchtegehalt aufweist, kann es an dem Wärmetauscher 100 zur Bildung von Eis und Reif kommen. Mithilfe der Abtauheizung kann dieses Eis von den Lamellen 2 und dem Wärmetauscherrohr 1 abgetaut werden. Um das an den Lamellen 2 ablaufende Wasser zielgerichtet von den Lamellen 2 abzuleiten, sind zumindest manche der Lamellen 2 mit zumindest einer Tropfnase 4 versehen, wie dies in den
Die Tropfnase 4 ist an dem der Abtauheizung 3 bzw. dem Heizelement 30 zugewandten Ende 21 der jeweiligen Lamelle 2 angeordnet und dazu ausgebildet, ein Abtropfen von Wasser in der ersten Richtung X1 zu fördern. Allgemein bildet die Tropfnase 4 einen zumindest lokal tiefsten Punkt der Lamelle 2, also einen Punkt oder eine Stelle mit in Bezug auf die erste Richtung X1 geringstem Abstand zu der Abtauheizung 3 bzw. deren Heizelement 30.The drip nose 4 is arranged at the end 21 of the respective slat 2 facing the defrost heater 3 or the heating element 30 and is designed to promote dripping of water in the first direction X1. Generally, the drip nose 4 forms at least a locally lowest point of the slat 2, i.e., a point or location with the smallest distance from the defrost heater 3 or its heating element 30 with respect to the first direction X1.
Die
Die Ablaufabschnitte 41, 42 sind durch Abschnitte der das untere Ende 21 bildenden Kante der Lamelle 2 gebildet und verlaufen jeweils angewinkelt zur dritten Richtung X3. Hierbei laufen die Ablaufabschnitte 41 aufeinander zu. Das heißt, der Abstand der Ablaufabschnitte 41, 42 in der dritten Richtung X3 zueinander verringert sich mit abnehmendem Abstand des jeweiligen Ablaufabschnitts 41, 42 zum Heizelement 30. Wie in den
Der Abtropfabschnitt bzw. die Abtropfstelle 43 ist an einem der Abtauheizung 3 zugewandten Ende der Ablaufabschnitte 41, 42 angeordnet und bildet somit einen der Abtauheizung 3 bzw. deren Heizelement 30 in Bezug auf die erste Richtung X1 an nächsten gelegenen Punkt bzw. einen Bereich der Tropfnase 4 bzw. der Lamelle 2 insgesamt. Wie in den
Wie in den
Allgemein weist eine jeweilige Lamelle 2 zumindest eine Tropfnase 4 auf. Rein beispielhaft ist in
Die Tropfnasen 4 einer jeweiligen Lamelle 2 können in Bezug auf die dritte Richtung X z.B. so positioniert sein, dass von der Tropfnase 4 abtropfendes Wasser auf einen jeweiligen Heizabschnitt 31 des Heizelements 30 tropft. Dies bietet den Vorteil, dass das abtropfende Wasser zumindest teilweise verdampf und somit aufgrund natürlicher Konvektion oder durch den Lüfter 230 in abgewandt von der Abtauheizung 3 gelegene Bereich des Wärmetauschers 100 transportiert wird, wo es unter Abgabe von Wärme erneut kondensiert und somit den Abtauvorgang beschleunigt. Wie in den
Alternativ können die Tropfnasen 4 bzw. kann die Tropfnase 4 so angeordnet sein, dass von der Tropfnase 4 abtropfendes Wasser an dem Heizabschnitt 31 vorbei tropft, wie dies in den
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.Although the present invention has been explained above using exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in a variety of ways. In particular, combinations of the above embodiments are also conceivable.
BEZUGSZEICHENREFERENCE SYMBOL
- 11
- WärmetauscherrohrHeat exchanger tube
- 22
- Lamellenslats
- 2A2A
- erste Lamellenfirst slats
- 2B2B
- zweite Lamellensecond slats
- 33
- AbtauheizungDefrost heater
- 44
- Tropfnaserunny nose
- 2020
- Ausnehmungrecess
- 2121
- unteres / erstes Ende der ersten Lamellelower / first end of the first slat
- 2222
- unteres / erstes Ende der zweiten Lamellelower / first end of the second slat
- 3030
- Heizelementheating element
- 3131
- Heizabschnitte des HeizelementsHeating sections of the heating element
- 4141
- erster Ablaufabschnittfirst process section
- 4242
- zweiter Ablaufabschnittsecond process section
- 4343
- AbtropfstelleDraining point
- 100100
- Wärmetauscherheat exchanger
- 200200
- KältegerätRefrigeration appliance
- 202202
- KorpusCorpus
- 210210
- Lagerfachstorage compartment
- 212212
- Maschinenraumengine room
- 215215
- Verdampferkammerevaporator chamber
- 220220
- KältemittelkreislaufRefrigerant circuit
- 221221
- Verdampferevaporator
- 222222
- Verdichtercompressor
- 223223
- VerflüssigerCondenser
- 230230
- Lüfterfan
- X1X1
- erste Richtungfirst direction
- X2X2
- zweite Richtungsecond direction
- X3X3
- dritte Richtungthird direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10 2017 219 162 A1 [0005]DE 10 2017 219 162 A1 [0005]
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- 2025-02-24 WO PCT/EP2025/054871 patent/WO2025181011A1/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025181011A1 (en) | 2025-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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