DE4011971C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere auf einen solchen mit verringertem Geräuschpegel.

In der letzten Zeit werden häufiger Kühlschränke vom sogenannten Zweitür- Typ oder Dreitür-Typ hergestellt, die beispielsweise eine Frostkammer und eine Kühlkammer aufweisen, so daß zwei Kühltemperaturen erhalten werden können, um Objekte entweder tiefzukühlen oder lediglich normal kühlen zu können.

Gemäß Fig. 5 enthält ein herkömmlicher Kühlschrank R vom oben beschriebenen Typ eine Frostkammer 1 in seinem obersten Teil, um dort die niedrigste Temperatur zu erzeugen. Die Frostkammer 1 weist an ihrer Vorderseite eine drehbar angeordnete Tür 12 auf, damit sie wahlweise geöffnet oder verschlossen werden kann, und an ihrer Rückseite eine Einblasplatte 5, die Einblasöffnungen 14 aufweist, über die gekühlte Luft in die Frostkammer 1 hineingeblasen werden kann. Hinter der Einblasplatte 5 befindet sich eine Lüfterbefestigungsplatte 10, an der ein Axiallüfter 3 befestigt ist. Unter dem zuvor erwähnten Axiallüfter 3 ist ein Wärmetauscher 4 angeordnet, und zwar in einem ansaugseitigen Raum 7 zwischen der Lüfterbefestigungsplatte 10 und der inneren Wandoberfläche einer Rückplatte 9 des Kühlschranks R. In einer Bodenwand der Frostkammer 1 unterhalb der Tür 12 befindet sich eine Öffnung 13, um eine Strömungsverbindung mit dem Wärmetauscher 4 herzustellen.

Beim oben beschriebenen Aufbau kann Luft innerhalb des Kühlschranks R normalerweise in Richtung der Pfeile zirkulieren, und zwar bei Betrieb des Axiallüfters 3. Demzufolge läßt sich das Innere des Kühlschranks R auf einer vorbestimmten, niedrigen Temperatur halten, wenn die Luft durch den Wärmetauscher 4 gekühlt wird und in der oben beschriebenen Weise zirkuliert.

Es treten allerdings Turbulenzen im Luftstrom auf, wenn dieser durch den Axiallüfter 3 erzeugt wird, da ein Luftansaugbereich des Axiallüfters 3 im unteren Teil begrenzt ist und die Einblasplatte 5 vor dem Ausblasbereich liegt. Der turbulente Luftstrom erzeugt daher ein Turbulenzgeräusch in einem weiteren Frequenzbereich.

Das obengenannte Turbulenzgeräusch kann zur Anregung einer Resonanz führen, da das Innere der Frostkammer 1 und der ansaugseitige Raum 7 eine Resonanzfrequenz Fr aufweisen, die sich wie folgt darstellen läßt:

Fr = n · C/(2 · L) (1)

Hierin sind C eine Schallgeschwindigkeit (m/s), L eine Resonanzlänge (m) und n eine ganze Zahl (1, 2, . . .).

Der ansaugseitige Raum 7 weist somit eine Resonanzfrequenz Fr auf, die durch die Resonanzlänge L in Fig. 6 bestimmt ist. Die Resonanz bildet daher den wesentlichen Faktor, der zur Geräuschentwicklung während des Betriebs des Kühlschranks führt.

Wie die Fig. 5 zeigt, sind an den äußeren Wänden der Frostkammer 1 Schichten aus schallabsorbierendem Material 6 angeordnet, um zu verhindern, daß in der Frostkammer 1 und im ansaugseitigen Raum 7 erzeugte Geräusche aus dem Kühlschrank R nach außen treten. Als geräuschabsorbierendes Material 6 kann beispielsweise ein poröses Material zum Einsatz kommen, wie etwa Glaswolle, Filz oder dergleichen. Auf diese Weise lassen sich die in der Frostkammer 1 und im ansaugseitigen Raum 7 erzeugten Geräusche des Kühlschranks R verringern.

Bei dem zuvor beschriebenen, konventionellen Kühlschrank ist es allerdings schwierig, die innerhalb der Frostkammer 1 und im ansaugseitigen Raum 7 erzeugten Geräusche hinreichend zu verkleinern, und zwar deswegen, weil die Geräusche einen sehr weiten Frequenzbereich aufweisen. Das Schallabsorptionsmaterial besitzt üblicherweise nur einen guten Schallabsorptionskoeffizienten oberhalb bestimmter Frequenzen, z. B. oberhalb von 600 Hz. Liegt der Frequenzbereich des im konventionellen Kühlschrank erzeugten Geräusches nicht vollständig im Frequenzbereich des Schallabsorptionsmaterials 6, das zur Absorption derartiger Geräusche herangezogen wird, so gibt der Kühlschrank R nach wie vor Geräusche ab, was ausgesprochen störend ist.

Um die innerhalb der Frostkammer 1 und im ansaugseitigen Raum 7 erzeugten Geräusche des Kühlschranks weiter zu reduzieren, kann die Dicke einer jeden Schicht aus schallabsorbierendem Material 6 vergrößert werden, oder es kann ein Schallabsorptionsmaterial verwendet werden, das aus einem speziellen Material hergestellt worden ist, das bessere Schallabsorptionseigenschaften als das herkömmliche Schallabsorptionsmaterial aufweist, auch wenn es dünner als dieses ist.

Für den Fall, daß die Dicke der Schicht aus dem Schallabsorptionsmaterial vergrößert wird, ergeben sich vergrößerte Abmessungen des Kühlschranks oder aber es muß das Volumen der Frostkammer 1 verringert werden. Wird dagegen ein Schallabsorptionsmaterial verwendet, das eine verbesserte Schallabsorptionscharakteristik aufweist und daher dünner hergestellt werden kann, so führt dies insgesamt zu höheren Kosten des Kühlschranks, da das bessere Schallabsorptionsmaterial im allgemeinen relativ teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlschrank zu schaffen, der leiser als bisherige Kühlschränke ist, ohne daß dadurch höhere Herstellungskosten verursacht werden. Insbesondere soll erreicht werden, daß weniger Geräusche nach außen treten, die während seines Betriebs im ansaugseitigen Raum erzeugt werden, und zwar ohne daß die Dicke des Schallabsorptionsmaterials erhöht wird oder ein spezielles und teures Schallabsorptionsmaterial zum Einsatz kommt.

Darüber hinaus soll ein Kühlschrank zur Verfügung gestellt werden, der einen einfachen Aufbau aufweist und eine hohe Funktionszuverlässigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird bei einem Kühlschrank nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße Kühlschrank zeichnet sich dadurch aus, daß eine Trennplatte innerhalb des ansaugseitigen Raums vorhanden ist, die sich von einer Lüfterbefestigungsplatte zur Innenwandoberfläche eines Rückpaneeles erstreckt, um innerhalb des ansaugseitigen Raums erzeugte Geräusche dadurch zu reduzieren, daß die Resonanzfrequenz für den ansaugseitigen Raum in gewünschter Weise veränderbar ist, um die im ansaugseitigen Raum erzeugten Geräusche requenzmäßig in einen Frequenzbereich zu verschieben, in welchem das schallabsorbierende Material am stärksten absorbiert, oder daß sich die Resonanzfrequenz des ansaugseitigen Raums dadurch einstellen läßt, daß eine Lüfterbefestigungsplatte mit der Innenwandoberfläche des Rückpaneels verbunden wird, und daß ferner die Innenwandoberfläche eines Rückpaneels nur in demjenigen Teil konkav ausgebildet wird, in welchem Luft, die durch den Wärmetauscher hindurchgetreten ist, in Richtung zum Axiallüfter strömt.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung werden Turbulenzgeräusche produziert, wenn durch die Lüftereinrichtung Luft innerhalb des Kühlraums umgewälzt wird. Derartige Turbulenzgeräusche treten in einem großen Frequenzbereich auf und umfassen auch die Frequenzbereiche für Resonanzschwingungen der Kühlkammer und des ansaugseitigen Raums. Sowohl in der Kühlkammer als auch im ansaugseitigen Raum können sich daher Geräusche durch Resonanzanregung verstärken.

Es ist durchaus möglich, daß sich die Resonanzabmessung des Kühlraums durch Form und Volumen von Nahrungsmitteln innerhalb des Kühlraums verändern läßt. Dagegen bleibt die Resonanzabmessung des ansaugseitigen Raums konstant, da Konfiguration und Volumen dieses Raumes konstantgehalten werden. Nach der Erfindung werden allerdings im ansaugseitigen Raum erzeugte Geräusche dadurch am Austreten aus dem Kühlschrank gehindert, daß die Resonanzfrequenz des ansaugseitigen Raums auf einen Frequenzbereich eingestellt wird, in welchem das schallabsorbierende Material Schall wirksam absorbiert.

Wie oben beschrieben, können Geräusche, die im ansaugseitigen Raum während des Betriebs des Kühlschranks erzeugt werden, nahezu vollständig am Austreten aus dem Kühlschrank gehindert werden, ohne daß es erforderlich ist, die Dicke des schallabsorbierenden Materials zu erhöhen oder ein spezielles schallabsorbierendes Material zu verwenden, das relativ teuer ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht eines oberen Teils eines Kühlschranks nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Rückansicht des Kühlschranks nach Fig. 1 zur Erläuterung seines Aufbaus im Bereich eines ansaugseitigen Raumes,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht mit eingetragenen Abmessungen, wie sie bei Experimenten verwendet wurden,

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung des Schalldruckpegels (dBA) und eines Geräuschwerts (dBA) in Abhängigkeit entsprechender Frequenzen des Kühlschranks, der einmal mit und einmal ohne Trennplatte ausgestattet ist,

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei es sich hier um einen konventionellen Kühlschrank handelt, und

Fig. 6 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht eines konventionellen Kühlschranks nach Fig. 5.

In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur einmal beschrieben.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Kühlschrank RA nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Zunächst sei erwähnt, daß beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 gleiche Teile wie beim konventionellen Kühlschrank R gemäß den Fig. 5 und 6 mit den gleichen Bezugszeichen sind, wobei gemäß Fig. 1 lediglich ein A nachgestellt ist.

In ähnlicher Weise wie der konventionelle Kühlschrank R gemäß den Fig. 5 und 6 enthält der Kühlschrank RA gemäß Fig. 1 eine Frostkammer 1A als Kühlkammer C, um in dieser Kammer seine niedrigste Temperatur zu erzeugen, wobei sich die Frostkammer 1A im obersten Teil des Kühlschranks RA befindet. An den äußeren Wänden der Frostkammer 1A befinden sich Schichten aus schallabsorbierendem Material 6A, beispielsweise aus porösen Materialien, wie etwa Glaswolle, Filz, aufgeschäumtes Polyurethan, usw. Darüber hinaus enthalten die äußeren Wände auch eine Eisenplatte.

An der vorderen Stirnseite der Frostkammer 1A befindet sich eine schwenkbar angeordnete Tür 12A, um die Frostkammer 1A wahlweise öffnen oder verschließen zu können. Dagegen befindet sich an der Rückseite der Frostkammer 1A eine Einblasplatte 5A, die mit Einblasöffnungen 14A versehen ist, durch die hindurch gekühlte Luft in die Kühlschrankkammer bzw. Frostkammer 1A geblasen werden kann. Hinter der Einblasplatte 5A befindet sich eine Lüfterbefestigungsplatte 10A, an der ein Axiallüfter 3A befestigt ist. Darüber hinaus befindet sich an der oben erwähnten Lüfterbefestigungsplatte 10A ein Kühlkammer-Einblastor 11 neben dem Axiallüfter 10A, wie die Fig. 2 zeigt. Dieses Einblastor 11 steht mit einer Kühlkammer 15 in Verbindung, die unterhalb der Frostkammer 1A liegt, so daß Luft, deren Druck durch den Axiallüfter 3A angehoben worden ist, sowohl in die Frostkammer 1A als auch in die Kühlkammer 15 strömen kann.

Unterhalb des obenerwähnten Axiallüfters 3A liegt ein ansaugseitiger Raum 7A zwischen der Lüfterbefestigungsplatte 10A und der inneren Wandoberfläche einer Rückplatte 9A des Kühlschranks RA. Ferner befindet sich innerhalb des ansaugseitigen Raums 7A ein Wärmetauscher 4A zur Luftkühlung.

Im ansaugseitigen Raum 7A ist darüber hinaus eine Trennplatte 8 zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen, die im Raum 7A erzeugt werden, wie die Fig. 2 erkennen läßt. Diese Trennplatte 8 erstreckt sich von der Lüfterbefestigungsplatte 10A zur Rückplatte 9A der Innenwand sowie in Tiefenrichtung des Kühlschranks RA.

Die obengenannte Trennplatte 8 liegt mit ihrer einen bzw. oberen Kante in Kontakt mit der oberen Außenwand der Frostkammer 1A in einer Position an derjenigen Seite, die dem Kühlkammer-Einblastor 11, bezogen auf den Axiallüfter 3A, gegenüberliegt, welcher sich im mittleren Bereich zwischen Trennplatte 8 und Einblastor 11 befindet. Die Platte 8 erstreckt sich ausgehend von der genannten oberen Wandfläche zunächst im wesentlichen senkrecht nach unten und knickt dann nach außen ab, um sich von dem Kühlkammer- Einblastor 11 zu entfernen, und zwar an einer Stelle, an der sie etwa dieselbe Position wie der Axiallüfter 3A erreicht. Die andere oder untere Kante dieser Trennplatte 8 kontaktiert den oberen Endteil des Wärmetauschers 4A, so daß Luft, die durch den Wärmetauscher 4A hindurchtritt, infolge des Einflusses der Trennplatte 8A nur minimal verdrängt wird.

Ferner befindet sich in der Bodenwand der Frostkammer 1A und etwa unterhalb der Tür 12A eine Öffnung 13A, um eine Verbindung zum Wärmetauscher 4A herzustellen. Unterhalb der Frostkammer 1A liegt eine Kühlkammer 15, die eine Öffnung 16 aufweist, welche sich in der oberen Wand dieser Kammer 15 befindet. Diese Öffnung 16 steht ebenfalls in Verbindung mit dem Wärmetauscher 4A über eine entsprechende Passage, über die auch die Öffnung 13 mit dem Wärmetauscher in Verbindung steht.

An der in Fig. 3 gezeigten Anordnung wurden Messungen durchgeführt, um das Geräuschspektrum aufzunehmen, also Schalldruckpegel (dBA) bei jeweiligen Frequenzen und Rauschwerte (dBA). Die Messungen wurden für einen Kühlschrank mit einem ansaugseitigen Raum 7A durchgeführt, in welchem die Resonanzlänge L mit Hilfe der Trennplatte 8 auf 280 mm eingestellt wurde (Kühlschrank 1), und für einen anderen Kühlschrank mit einem ansaugseitigen Raum 7A, in welchem die Resonanzlänge L ohne Verwendung einer Trennplatte 8 auf 380 mm eingestellt wurde (Kühlschrank 2).

Die Ergebnisse der Messungen sind in Fig. 4 dargestellt. Sie zeigt die Schalldruckpegel (dBA) für die Kühlschränke (1) und (2) bei jeweiligen Frequenzen, wobei die Schalldruckpegel durch die Kurven A und B repräsentiert sind.

Im Vergleich zum Kühlschrank (2) liegt beim Kühlschrank (1) der Schalldruckpegel (dBA) im Frequenzbereich bei 450 Hz wesentlich niedriger als beim Kühlschrank (2), während er im Frequenzbereich bei 600 Hz größer ist als beim Kühlschrank (2). Darüber hinaus wurde bezüglich des ansaugseitigen Raums 7A des Kühlschranks festgestellt, daß die Resonanzfrequenz Fr höher sein kann, wenn die Resonanzlänge L verringert wird, wie die zuvor erwähnte Gleichung (1) erkennen läßt.

Beim Kühlschrank (1) ist der Schalldruckpegel (dBA) im Bereich von 450 Hz, also im Bereich der Frequenz, die nicht wirksam durch das schallabsorbierende Material 6A absorbiert wird, verringert, während der Schalldruckpegel (dBA) bei etwa 600 Hz, also im Bereich der Frequenz, die durch das schallabsorbierende Material 6A wirksam absorbiert wird, vergrößert ist. Beim Kühlschrank (1) wirkt sich also die Erhöhung des Schalldruckpegels im neuen Frequenzbereich in der Nähe von 600 Hz nicht so stark aus, so daß der Geräuschpegel des Kühlschranks insgesamt dadurch nicht wesentlich angehoben wird. Der Geräuschwert (dBA) des Kühlschranks (1) wird bei Einsatz der Platte 8 von 26 dBA, also vom Geräuschwert (dBA) des Kühlschranks (2) auf 25 dBA verringert.

Kommt beim genannten Kühlschrank die Trennplatte 8 im ansaugseitigen Raum 7A zum Einsatz, so läßt sich die Resonanzfrequenz Fr dieses Raumes 7A in gewünschter Weise verändern, so daß es möglich wird, die im ansaugseitigen Raum 7A erzeugten Geräusche in Übereinstimmung mit dem Frequenzbereich zu bringen, in welchem das schallabsorbierende Material 6A am wirksamsten absorbiert.

Beim Kühlschrank nach der Erfindung läßt sich die Geräuschverringerung relativ kostengünstig erreichen, da weder dickeres schallabsorbierendes Material 6A noch spezielles und teures schallabsorbierendes Material, das dann dünner sein könnte, zum Einsatz kommen.

Im obigen Ausführungsbeispiel wurde beschrieben, daß sich die Resonanzfrequenz Fr des ansaugseitigen Raums 7A durch Verwendung der Trennplatte 8 innerhalb dieses Raumes 7A verändern läßt. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Resonanzfrequenz Fr im ansaugseitigen Raum 7A kann auch dadurch verändert werden, daß die Rückplatten-Innenwand 9A mit der Lüfterbefestigungsplatte 10A verbunden wird, und daß die Innenwand 9A eine konkave Form bekommt, um den ansaugseitigen Raum nur in demjenigen Teil zu bilden, in welchem Luft durch den Wärmetauscher 4A in Richtung des Axiallüfters 3A strömt.

Claims (5)

1. Kühlschrank mit

• - einem Kühlraum (C), der eine Kühlkammer (15) und eine Frostkammer (1A) aufweist,
• - einer Lüftereinrichtung (3A) zur Umwälzung von Luft innerhalb des Kühlraums (C),
• - einem Wärmetauscher (4A) zur Kühlung der durch die Lüftereinrichtung (3A) umgewälzten Luft,
• - einem ansaugseitigen Raum (7A) zur Führung der durch den Wärmetauscher (4A) gekühlten Luft vom Wärmetauscher (4A) zur Lüftereinrichtung (3A), und
• - einem schallabsorbierenden Material (6A) zur Absorption von Geräuschen, die im ansaugseitigen Raum (7A) und im Kühlraum (C) erzeugt werden, um den Geräuschpegel des Kühlschranks zu senken,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Trennplatte (8) innerhalb des ansaugseitigen Raums (7A) vorhanden ist, die sich von einer Lüfterbefestigungsplatte (10A) zur Innenwandoberfläche eines Rückpaneeles (9A) erstreckt, um innerhalb des ansaugseitigen Raums (7A) erzeugte Geräusche dadurch zu reduzieren, daß die Resonanzfrequenz (Fr) für den ansaugseitigen Raum (7A) in gewünschter Weise veränderbar ist, um die im ansaugseitigen Raum (7A) erzeugten Geräusche frequenzmäßig in einen Frequenzbereich zu verschieben, in welchem das schallabsorbierende Material (6A) am stärksten absorbiert, oder daß
• -sich die Resonanzfrequenz (Fr) des ansaugseitigen Raums (7A) dadurch einstellen läßt, daß eine Lüfterbefestigungsplatte (10A) mit der Innenwandoberfläche eines Rückpaneels (9A) verbunden wird, und daß ferner die Innenwandoberfläche des Rückpaneels (9A) nur in demjenigen Teil konkav ausgebildet wird, in welchem Luft, die durch den Wärmetauscher (4A) hindurchgetreten ist, in Richtung zur Lüftereinrichtung (3A) strömt.

2. Kühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinrichtung (3A) ein Axiallüfter ist.

3. Kühlschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Axiallüfter (3A) an der Lüfterbefestigungsplatte (10A) befestigt ist, welche sich an der Innenrückseite der Frostkammer (1A) befindet, und daß der ansaugseitige Raum (7A) zwischen der Lüfterbefestigungsplatte (10A) und einer Innenwandoberfläche des Rückpaneels (9A) innerhalb des Kühlschranks liegt.

4. Kühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsorbierende Material (6A) ein poröses Material ist, das z. B. Glaswolle, Filz, aufgeschäumtes Polyurethan, usw. sein kann.