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WO2015185627A1 - Kältegerät mit einem verdampfer - Google Patents

Kältegerät mit einem verdampfer Download PDF

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Publication number
WO2015185627A1
WO2015185627A1 PCT/EP2015/062379 EP2015062379W WO2015185627A1 WO 2015185627 A1 WO2015185627 A1 WO 2015185627A1 EP 2015062379 W EP2015062379 W EP 2015062379W WO 2015185627 A1 WO2015185627 A1 WO 2015185627A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inner container
evaporator
refrigerating appliance
umlenknasen
attachment part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/062379
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas BABUCKE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Priority to CN201590000664.6U priority Critical patent/CN206496548U/zh
Publication of WO2015185627A1 publication Critical patent/WO2015185627A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/06—Walls
    • F25D23/061—Walls with conduit means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02—Details of evaporators
    • F25B2339/023—Evaporators consisting of one or several sheets on one face of which is fixed a refrigerant carrying coil

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator having an inner container for refrigerated goods and an evaporator tube for guiding a refrigerant which is wound around the inner container.
  • coiled-tube evaporators may be used, which comprise an evaporator tube which is wound around an inner container.
  • Wickelrohrverdampfern also called wrap-around evaporator, but sinks can occur in the evaporator tubes, in which a refrigerant collects.
  • the refrigerant evaporates mainly in the pipe sections located on the shelf and the evaporator surface is used only inadequate. This can affect the efficiency of the device.
  • the publication CN 201867010 describes a cooling container with an integrated winding tube evaporator comprising vertical pipe sections.
  • the document DE 2008 021 104 describes a winding evaporator, which is preceded by an evaporator located in the freezer compartment.
  • the document DE 201 1 088 656 describes a combination of static winding evaporator and dynamic Nofrost evaporator.
  • the publications DE 2010 028 526 and DE 2010 028 527 describe a heat transfer between a wall and a tube of a coil evaporator by means of a separate heat conducting plate or a graphite-containing heat conducting layer.
  • the object is achieved by a refrigeration device having an inner container for refrigerated goods and an evaporator tube for guiding a refrigerant, which is wound around the inner container with horizontal tube sections, in which the inner container comprises deflection lugs, at which a bend of the evaporator tube is guided between the horizontal tube sections.
  • a refrigeration appliance is understood in particular to mean a domestic refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance which is used for household management or in the gastronomy sector, and in particular for storing food and / or drinks at specific temperatures, such as, for example, a refrigerator, a freezer, a refrigerated freezer combination, a freezer or a wine fridge.
  • the Umlenknasen are formed by an attachment for placing on the inner container.
  • the technical advantage is achieved that the refrigeration device with the Umlenknasen can be made in a simple manner and a mutual alignment of the Umlenknasen deleted.
  • the inner container comprises a recess for inserting the attachment part.
  • the depression is substantially rectangular.
  • the attachment is attached to a side wall of the inner container.
  • the technical advantage is achieved that the evaporator tube can be attached to the horizontal pipe sections on an outer side of the side walls.
  • the attachment is attached to a floor and / or a ceiling of the inner container.
  • the attachment part is formed from a thermally conductive material.
  • the inner container comprises a first attachment part on a side wall and a second attachment part on an opposite side wall.
  • the first attachment part and the second attachment part are identically shaped.
  • the technical advantage is achieved, for example, that reduces the cost of manufacturing the refrigerator.
  • the attachment is glued to the inner container. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the attachment can be quickly and reliably attached to the inner container.
  • the Umlenknasen are formed by deep drawing of the inner container.
  • the technical advantage is achieved that the Umlenknasen are an integral part of the inner container.
  • the Umlenknasen are formed by semi-circular discs which are attached to the inner container or deep drawn.
  • the technical advantage is achieved that the Umlenknasen be formed with a low material usage.
  • the Umlenknasen include overhangs that press the evaporator tube to a wall of the inner container.
  • the technical advantage is achieved that improves the heat transfer in the region of the bend.
  • the deflection lugs comprise a groove-shaped depression for inserting the evaporator tube.
  • a Umlenknase is semicircular or circular segment-shaped.
  • the technical advantage is achieved that a uniform radius of curvature of the bend is achieved and the evaporator tube can be deflected with low material use by any angle.
  • the evaporator tube runs meandering along the wall.
  • the technical advantage is achieved that the effective evaporator surface is increased.
  • Fig. 1 is a view of a refrigerator
  • FIG. 2 shows several views of an inner container with an evaporator tube.
  • 3A is a view of an inner container with an evaporator tube.
  • Fig. 3B is a view of a 5-sided occupied inner container
  • Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view through a Umlenknase.
  • Fig. 1 shows a refrigerator representative of a refrigerator 100 with an upper refrigerator door 1 17 for a refrigerator compartment and a lower refrigerator door 1 19 for a freezer.
  • the refrigerator is used for example for cooling food and includes a refrigerant circuit with an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle body.
  • the evaporator is a heat exchanger in which after expansion the liquid refrigerant is absorbed by heat absorption from the medium to be cooled, i. the air inside the refrigerator, evaporates.
  • the compressor is a mechanically operated component that draws refrigerant vapor from the evaporator and expels it at a higher pressure to the condenser.
  • the condenser is a heat exchanger, in which after compression, the evaporated refrigerant by heat to an external cooling medium, ie the ambient air, is liquefied.
  • the throttle body is a device for the continuous reduction of the pressure by cross-sectional constriction.
  • the refrigerant is a fluid used for heat transfer in the cryogenic system which absorbs heat at low temperatures and low pressure of the fluid and releases heat at higher temperature and pressure of the fluid, usually including phase changes of the fluid.
  • Twin circuits with two alternately operated, parallel evaporators with non-return valve achieve an evaporating temperature above the freezer compartment temperature in the refrigerator compartment operation. Since the refrigerator compartment evaporator is filled exclusively with gaseous refrigerant when switching over from freezer to refrigerated compartment operation, recirculation of refrigerant from the freezer compartment evaporator to the condenser is often carried out before the refrigeration compartment is operated (refrigerant management). However, there are other possibilities of refrigerant management.
  • a coil evaporator (Engl. Wrap-Around Evaporator) is often used for the freezer.
  • the winding evaporator comprises an evaporator tube, which is wound around an inner container asdegut actuallyer. The inner container is thereby cooled from four sides. From a hygienic and optical point of view, it is advantageous that the evaporator is not visible in the interior and has no contact with the interior. Compared with foamed-in rollbond or tube-on-sheet evaporators, a coil evaporator is relatively easy to implement.
  • FIG. 2 shows a side, front and top view of the structure and the associated pipe guide to an inner container 101 with a rotating evaporator tube 103 of a refrigerator 100.
  • the winding evaporator comprises an evaporator tube 103 which is wound around the inner container 101 asdegut matterer.
  • the inner container 101 is thereby cooled from four sides.
  • the refrigerator door is arranged on a front side, so that the current winding evaporator next to the two side walls of the Upper and underside of the refrigerator compartment includes.
  • the evaporator tube 103 has horizontal pipe sections 103-1 and 103-2.
  • disc-shaped deflection lugs 107 are deep-drawn without edge over the prior art, at which a bend 109 of the evaporator tube 103 is guided between the horizontal pipe sections 103-1 and 103-2.
  • the evaporator tube 103 of the winding evaporator is bent by 180 °, so that the door opening is not blocked. Due to the precise mounting of the evaporator tube 103 through the Umlenknasen 107 results in a steadily falling pipe without sinks, in which the refrigerant could collect.
  • the Umlenknasen 107 are an integral part of the inner container 101 by these are curved by deep drawing of the inner container 101 to the outside.
  • a light source 127 or a light strip can be arranged, which covers the deep-drawn depressions.
  • FIG. 3A shows a view of an inner container 101 with a circulating evaporator tube 103, in which three sides of the inner container 101 are used as the evaporator surface, namely the two side walls and the rear wall.
  • the Umlenknasen 107 are formed as separately attachable attachment parts 105 with a plurality Umlenknasen 107, which are attached to the outside of the inner container 101.
  • the inner container 101 comprises, for example, a first attachment part 105-1 on one side wall and a second attachment part 105-2 on an opposite side wall.
  • the attachment part 105 with the Umlenknasen 107 allows a horizontal pipe run in refrigerators 100 with rising front door.
  • the inner container 101 has in the front region of the side walls in each case an elongated recess 1 13, which receives the attachment part 105 with the protruding Umlenknasen 107.
  • 3B shows a view of an inner container 101 with a circulating evaporator tube 103, in which all five sides of the inner container 101 are used as the evaporator surface.
  • the top parts 105 with the Umlenknasen 107 are also used on three sides of the inner container 101 in the additional recesses 17 1.
  • the additional attachment parts 121 are inserted in the recesses 123 on the top and bottom of the inner container 101.
  • the Umlenknase 125 is formed circular segment.
  • the injection of the refrigerant takes place at the top of the inner container 101 and runs there meandering to the front edge. From there, the evaporator tube 103 is deflected to the left side of the container and extends on the two side walls and the rear wall down. The deflection to the shelf is then analogous to the top.
  • the attachments 105 on the left and right sidewalls are identical components that are rotated relative to each other. This is also the case with the attachment parts 121 at the top and bottom of the inner container 101, so that the complexity increases only slightly.
  • the attachment parts 105 may be made, for example, from plastic injection molding and glued into the recesses 1 13 of the inner container 101.
  • the winding of the evaporator tube 104 can be done by means of a robot arm.
  • a light source 127 may be arranged to the interior lighting.
  • the Umlenknasen 107 can also be formed by semicircular discs, which are individually attached to the inner container 101.
  • FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view through a deflection nose 107 with a pipe bend on a wall of the inner container 101.
  • a deflection nose 107 By an obliquely upwardly extending overhang 1 1 1 of Umlenknase 107 a better contact of the evaporator tube 103 is achieved with the inner container 101.
  • the overhangs 1 1 1 press the evaporator tube 103 to the container wall. This is particularly relevant at the top and bottom, since there runs the evaporator tube 103 within a plane.
  • a heat-conductive mass 1 15 is arranged for a better thermal contact, for example, a butyl layer.
  • the Umlenknasen 107 may include lights, such as LEDs, for the illumination of the interior. Furthermore, the recesses 1 13 may not be flat and thus serve as a holder for glass plates / shelves.
  • the described embodiment of a coil evaporator has the advantage of a uniform refrigerant distribution due to continuous horizontal or slightly sloping evaporator tubes 103. This increases the effective evaporation area and increases the evaporation temperature. Alternatively, all five sides of the inner container 101 can be covered with evaporator tubes 103 for an even larger evaporator surface. By eliminating siphons in which the refrigerant collects, the winding evaporator is also better for use with twin circuits with refrigerant management.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Innenbehälter (101) für Kühlgut und einem Verdampferrohr (103) zum Führen eines Kältemittels, das mit horizontalen Rohrabschnitten um den Innenbehälter (101) gewickelt ist, bei dem der Innenbehälter (101) Umlenknasen (107) umfasst, an denen eine Biegung (109) des Verdampferrohrs (103) zwischen den horizontalen Rohrabschnitten geführt wird.

Description

Kältegerät mit einem Verdampfer
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Innenbehälter für Kühlgut und einem Verdampferrohr zum Führen eines Kältemittels, das um den Innenbehälter gewickelt ist.
In Kältegeräten können Wickelrohrverdampfer verwendet werden, die ein Verdampferrohr umfassen, das um einen Innenbehälter gewickelt ist. In den Wickelrohrverdampfern, auch Wrap-Around-Verdampfer genannt, können in den Verdampferrohren jedoch Senken entstehen, in denen sich ein Kältemittel sammelt. Dadurch verdampft das Kältemittel hauptsächlich in den am Fachboden befindlichen Rohrabschnitten und die Verdampferfläche wird nur unzureichend genutzt. Dadurch kann eine Effizienz des Gerätes beeinträchtigt werden.
Die Druckschrift CN 201867010 beschreibt einen Kühlbehälter mit einem integrierten Wickelrohrverdampfer, der vertikale Rohrabschnitte umfasst.
Die Druckschrift DE 2008 021 104 beschreibt einen Wickelverdampfer, dem ein im Gefrierfach befindlicher Verdampfer vorgelagert ist. Die Druckschrift DE 201 1 088 656 beschreibt eine Kombination aus statischem Wickelverdampfer und dynamischem Nofrost-Verdampfer.
Die Druckschriften DE 2010 028 526 und DE 2010 028 527 beschreiben einen Wärmeübergang zwischen einer Wand und einem Rohr eines Wickelverdampfers mittels einer separaten Wärmeleitplatte oder einer graphithaltigen Wärmeleitschicht.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Kältegerät anzugeben, bei dem eine gleichmäßige Verteilung eines Kältemittels in einem Verdampfer erfolgt. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kältegerät mit einem Innenbehälter für Kühlgut und einem Verdampferrohr zum Führen eines Kältemittels gelöst, das mit horizontalen Rohrabschnitten um den Innenbehälter gewickelt ist, bei dem der Innenbehälter Umlenknasen umfasst, an denen eine Biegung des Verdampferrohrs zwischen den horizontalen Rohrabschnitten geführt wird. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine präzise Installation des Verdampferrohrs erzielt wird, bei der sich flüssiges Kältemittel nicht in den Bögen des Verdampfers sammelt.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch ein Aufsatzteil zum Aufsetzen auf den Innenbehälter gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Kältegerät mit den Umlenknasen auf einfache Weise hergestellt werden kann und ein gegenseitiges Ausrichten der Umlenknasen entfällt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst der Innenbehälter eine Vertiefung zum Einsetzen des Aufsatzteils. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Aufsatzteil mit einer hohen Passgenauigkeit montiert werden kann und die Aufsatzteile am Innenbehälter haften, wenn das Verdampferrohr um diese gebogen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist die Vertiefung im Wesentlichen rechteckförmig. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das Aufsatzteil in zwei Montagerichtungen einsetzen lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil an einer Seitenwand des Innenbehälters befestigt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verdampferrohr mit den horizontalen Rohrabschnitten an einer Außenseite der Seitenwände befestigt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil an einem Boden und/oder einer Decke des Innenbehälters befestigt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Verdampferoberfläche vergrößert und somit der thermische Kontakt zwischen Verdampfer und Kühlfach verbessert. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil aus einem thermisch leitfähigen Material gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein thermischer Kontakt zu dem Innenbehälter verbessert wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst der Innenbehälter ein erstes Aufsatzteil an einer Seitenwand und ein zweites Aufsatzteil an einer gegenüberliegenden Seitenwand. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verdampferrohr an beiden Seiten des Innenbehälters befestigt ist und die horizontalen Rohrabschnitte mit einer hohen Genauigkeit angeordnet werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind das erste Aufsatzteil und das zweite Aufsatzteil identisch geformt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Aufwand bei der Herstellung des Kältegerätes reduziert. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil auf den Innenbehälter geklebt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das Aufsatzteil schnell und zuverlässig an dem Innenbehälter befestigen lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch ein Tiefziehen des Innenbehälters gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Umlenknasen ein integraler Bestandteil des Innenbehälters sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch halbkreisförmige Scheiben gebildet, die an dem Innenbehälter befestigt oder tiefgezogen sind. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Umlenknasen mit einem geringen Materialeinsatz gebildet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfassen die Umlenknasen Überhänge, die das Verdampferrohr an eine Wand des Innenbehälters drücken. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Wärmeübergang im Bereich der Biegung verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfassen die Umlenknasen eine rillenförmige Vertiefung zum Einlegen des Verdampferrohrs. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Biegung mit einer hohen Präzision geführt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist eine Umlenknase halbkreisförmig oder kreissegmentförmig. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein gleichmäßiger Krümmungsradius der Biegung erreicht wird und das Verdampferrohr mit geringem Materialeinsatz um einen beliebigen Winkel umgelenkt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes läuft das Verdampferrohr mäanderförmig entlang der Wand um. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die wirksame Verdampferfläche erhöht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Kältegerätes;
Fig. 2 mehrere Ansichten eines Innenbehälters mit einem Verdampferrohr;
Fig. 3A eine Ansicht eines Innenbehälters mit einem Verdampferrohr;
Fig. 3B eine Ansicht eines 5-seitig belegten Innenbehälters; und
Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Umlenknase.
Fig. 1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein Kältegerät 100 mit einer oberen Kühlschranktür 1 17 für ein Kühlfach und einer unteren Kühlschranktür 1 19 für ein Gefrierfach. Der Kühlschrank dient beispielsweise zur Kühlung von Lebensmitteln und umfasst einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, d.h. der Luft im Inneren des Kühlschranks, verdampft.
Der Verdichter ist ein mechanisch betriebenes Bauteil, das Kältemitteldampf vom Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum Verflüssiger ausstößt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, d.h. die Umgebungsluft, verflüssigt wird. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung.
Das Kältemittel ist ein Fluid, das für die Wärmeübertragung in dem kälteerzeugenden System verwendet wird, das bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck des Fluids Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck des Fluids Wärme abgibt, wobei üblicherweise Phasenwechsel des Fluids inbegriffen sind.
Twin-Kreisläufe mit zwei abwechselnd betriebenen, parallelen Verdampfern mit Rückschlagventil erzielen im Kühlfachbetrieb eine Verdampfungstemperatur oberhalb der Gefrierfachtemperatur. Da beim Umschalten von Gefrier- auf Kühlfachbetrieb der Kühlfachverdampfer ausschließlich mit gasförmigem Kältemittel gefüllt ist, wird oftmals vor dem Betrieb des Kühlfachs ein Umpumpen von Kältemittel aus dem Gefrierfachverdampfer in den Verflüssiger durchgeführt (Kältemittelmanagement). Allerdings existieren auch andere Möglichkeiten des Kältemittelmanagements.
Bei statischen Kältegeräten 100 wird für das Gefrierfach häufig ein Wickelverdampfer (Engl. Wrap-Around-Evaporator) verwendet. Der Wickelverdampfer umfasst ein Verdampferrohr, das um einen Innenbehälter als Kühlgutbehälter gewickelt ist. Der Innenbehälter wird dadurch von vier Seiten gekühlt. Aus hygienischen und optischen Gesichtspunkten ist es dabei vorteilhaft, dass der Verdampfer im Innenraum nicht sichtbar ist und keinen Kontakt zum Innenraum hat. Gegenüber eingeschäumten Rollbond- oder Tube-on-sheet- Verdampfern ist ein Wickelverdampfer relativ einfach realisierbar.
Durch eine Biegung des Verdampferrohrs kann sich eine Mehrzahl an Siphons ergeben, an denen sich aufgrund der Schwerkraft flüssiges Kältemittel in den unten liegenden Bögen des Verdampfers sammelt. Dadurch verdampft das Kältemittel hauptsächlich in den am Fachboden befindlichen Rohrabschnitten und die Verdampferfläche wird nur unzureichend genutzt. Fig. 2 zeigt eine Seiten-, Vorder- und Aufsicht des Aufbaus und die dazugehörige Rohrführung an einem Innenbehälter 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103 eines Kältegerätes 100. Der Wickelverdampfer umfasst ein Verdampferrohr 103, das um den Innenbehälter 101 als Kühlgutbehälter gewickelt ist. Der Innenbehälter 101 wird dadurch von vier Seiten gekühlt. Bei dem Kältegerät 100 ist die Kältegerätetür an einer Vorderseite angeordnet, so dass der derzeitige Wickelverdampfer neben den beiden Seitenwänden die Ober- und die Unterseite des Kühlfachs umfasst. Das Verdampferrohr 103 weist horizontale Rohrabschnitte 103-1 und 103-2 auf.
Auf dem neuen Innenbehälter 101 sind gegenüber dem Stand der Technik scheibenförmige Umlenknasen 107 ohne Rand tiefgezogen, an denen eine Biegung 109 des Verdampferrohrs 103 zwischen den horizontalen Rohrabschnitten 103-1 und 103-2 geführt ist. An den Umlenknasen 107 wird das Verdampferrohr 103 des Wickelverdampfers um 180° gebogen, so dass die Türöffnung nicht versperrt wird. Durch die präzise Montage des Verdampferrohrs 103 durch die Umlenknasen 107 ergibt sich ein stetig fallender Rohrverlauf ohne Senken, in denen sich das Kältemittel sammeln könnte.
Die Umlenknasen 107 sind integraler Bestandteil des Innenbehälters 101 , indem diese durch Tiefziehen des Innenbehälters 101 nach außen gewölbt werden. An der gegenüberliegenden Innenseite des Innenbehälters 101 kann ein Leuchtmittel 127 oder eine Lichtleiste angeordnet sein, die die tiefgezogenen Vertiefungen verdeckt.
Fig. 3A zeigt eine Ansicht eines Innenbehälters 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103, bei dem drei Seiten des Innenbehälters 101 als Verdampferfläche genutzt werden, nämlich die beiden Seitenwände und die Rückwand. Die Umlenknasen 107 sind als separat aufsetzbare Aufsatzteile 105 mit mehreren Umlenknasen 107 gebildet, die an der Außenseite des Innenbehälters 101 befestigt sind. Der Innenbehälter 101 umfasst beispielsweise ein erstes Aufsatzteil 105-1 an einer Seitenwand und ein zweites Aufsatzteil 105-2 an einer gegenüberliegenden Seitenwand.
Das Aufsatzteil 105 mit den Umlenknasen 107 ermöglicht einen horizontalen Rohrverlauf bei Kältegeräten 100 mit nach vorne aufgehender Tür. Der Innenbehälter 101 weist im Vorderbereich der Seitenwände jeweils eine längliche Vertiefung 1 13 auf, die das Aufsatzteil 105 mit den hervorstehenden Umlenknasen 107 aufnimmt.
Durch die Anordnung mehrerer Umlenknasen 107 auf einem einzigen Aufsatzteil 105 reduzieren sich die Bauteilanzahl und der Montageaufwand. Die resultierenden Einbuchtungen auf der Innenseite des Innenbehälters 101 reichen geringfügig in den Innenraum und können beispielsweise als Auszugsperre für Schubladen dienen, wenn diese an ihrer Rückseite entsprechende Ausbuchtungen aufweisen. Fig. 3B zeigt eine Ansicht eines Innenbehälters 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103, bei dem alle fünf Seiten des Innenbehälters 101 als Verdampferfläche genutzt werden. Die Aufsatzteile 105 mit den Umlenknasen 107 sind ebenfalls an drei Seiten des Innenbehälters 101 in den zusätzlichen Vertiefungen 1 17 eingesetzt. Die zusätzlichen Aufsatzteile 121 sind in den Vertiefungen 123 an der Ober- und Unterseite des Innenbehälters 101 eingesetzt. Die Umlenknase 125 ist kreissegmentförmig gebildet.
Die Einspritzung des Kältemittels erfolgt an der Oberseite des Innenbehälters 101 und verläuft dort mäanderförmig bis zur Vorderkante. Von dort wird das Verdampferrohr 103 auf die linke Behälterseite umgelenkt und verläuft auf den beiden Seitenwänden und der Rückwand nach unten. Die Umlenkung zum Fachboden erfolgt dann analog zur Oberseite.
Die Aufsatzteile 105 an der linken und rechten Seitenwand sind identische Bauteile, die gedreht zueinander aufgebracht sind. Dies ist bei den Aufsatzteilen 121 an der Ober- und Unterseite des Innenbehälters 101 ebenso der Fall, so dass die Komplexität nur geringfügig steigt. Die Aufsatzteile 105 können beispielsweise aus Kunststoffspritzguss hergestellt sein und in die Vertiefungen 1 13 des Innenbehälters 101 geklebt werden. Das Wickeln des Verdampferrohrs 104 kann mittels eines Roboterarms erfolgen. Im Bereich der Vertiefungen 1 13 oder vor den Vertiefungen 1 13 kann ein Leuchtmittel 127 zur Innenbeleuchtung angeordnet sein. Die Umlenknasen 107 können jedoch auch durch halbkreisförmige Scheiben gebildet werden, die einzeln an dem Innenbehälter 101 befestigt werden.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Umlenknase 107 mit einer Rohrbiegung an einer Wand des Innenbehälters 101 . Durch einen schräg nach oben verlaufenden Überhang 1 1 1 der Umlenknase 107 wird ein besserer Kontakt des Verdampferrohrs 103 mit dem Innenbehälter 101 erzielt. Die Überhänge 1 1 1 drücken das Verdampferrohr 103 an die Behälterwand. Dies ist insbesondere an Ober- und Unterseite relevant, da dort das Verdampferrohr 103 innerhalb einer Ebene verläuft. Zwischen dem Verdampferrohr 103 und der Wand des Innenbehälters 103 ist eine wärmeleitende Masse 1 15 für einen besseren thermischen Kontakt angeordnet, beispielsweise eine Butylschicht.
Die Umlenknasen 107 können Leuchten, wie beispielsweise LEDs, für die Beleuchtung des Innenraums enthalten. Des Weiteren können die Vertiefungen 1 13 nicht eben geformt sein und somit als Halter für Glasplatten / Zwischenböden dienen. Die beschriebene Ausführung eines Wickelverdampfers hat den Vorteil einer gleichmäßigen Kältemittelverteilung aufgrund durchgehend horizontal oder leicht abfallend verlaufender Verdampferrohre 103. Dadurch wird die wirksame Verdampfungsfläche vergrößert und die Verdampfungstemperatur angehoben. Alternativ können für eine noch größere Verdampferfläche alle fünf Seiten des Innenbehälters 101 mit Verdampferrohren 103 belegt werden. Durch den Wegfall von Siphons, in denen sich das Kältemittel sammelt, ist der Wickelverdampfer auch für Twin-Kreisläufe mit Kältemittelmanagement besser einsetzbar.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Kältegerät
101 Innenbehälter
103 Verdampferrohr
103-1 Rohrabschnitt
103-2 Rohrabschnitt
105 Aufsatzteil
105-1 Aufsatzteil
105-2 Aufsatzteil
107 Umlenknase
109 Biegung
1 1 1 Überhang
1 13 Vertiefung
1 15 Wärmeleitmaterial
117 Kühlschranktür
1 19 Kühlschranktür
121 Aufsatzteil
123 Vertiefung
125 Umlenknase
127 Leuchtmittel

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Kältegerät (100) mit einem Innenbehälter (101 ) für Kühlgut und einem Verdampferrohr (103) zum Führen eines Kältemittels, das mit horizontalen Rohrabschnitten (103-1 , 103-2) um den Innenbehälter (101 ) gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (101 ) Umlenknasen (107) umfasst, an denen eine Biegung (109) des Verdampferrohrs (103) zwischen den horizontalen Rohrabschnitten (103-1 , 103-2) geführt ist.
2. Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenknasen (107) durch ein Aufsatzteil (105, 121 ) zum Aufsetzen auf den Innenbehälter (101 ) gebildet sind.
3. Kältegerät (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (101 ) eine Vertiefung (1 13, 123) zum Einsetzen des Aufsatzteils (105,121 ) umfasst.
4. Kältegerät (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (1 13) im Wesentlichen rechteckförmig ist.
5. Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzteil (105) an einer Seitenwand des Innenbehälters (101 ) befestigt ist.
6. Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzteil (121 ) an einem Boden und/oder einer Decke des Innenbehälters (101 ) befestigt ist.
7. Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzteil (105, 121 ) aus einem thermisch leitfähigen Material gebildet ist.
8. Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (101 ) ein erstes Aufsatzteil (105-1 ) an einer Seitenwand und ein zweites
Aufsatzteil (105-2) an einer gegenüberliegenden Seitenwand umfasst.
9. Kältegerät (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aufsatzteil (105-1 ) und das zweite Aufsatzteil (105-2) identisch geformt sind.
10. Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzteil (105,121 ) auf den Innenbehälter (101 ) geklebt ist.
1 1. Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenknasen (107) durch ein Tiefziehen des Innenbehälters (101 ) gebildet sind.
12. Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenknasen (107) durch halbkreisförmige Scheiben gebildet sind, die an dem Innenbehälter (101 ) befestigt oder tiefgezogen sind.
13. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenknasen (107) Überhänge (1 1 1 ) umfassen, die das Verdampferrohr (103) an eine Wand des Innenbehälters (101 ) drücken.
14. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenknasen (107) eine rillenförmige Vertiefung zum Einlegen des Verdampferrohrs (103) umfassen.
15. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenknase (107) halbkreisförmig oder kreissegmentförmig ist.
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