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EP2697580B1 - Verdunstungsvorrichtung für ein kältegerät - Google Patents

Verdunstungsvorrichtung für ein kältegerät Download PDF

Info

Publication number
EP2697580B1
EP2697580B1 EP12715644.6A EP12715644A EP2697580B1 EP 2697580 B1 EP2697580 B1 EP 2697580B1 EP 12715644 A EP12715644 A EP 12715644A EP 2697580 B1 EP2697580 B1 EP 2697580B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporation
compressor
refrigerator
defrost water
heat
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.)
Not-in-force
Application number
EP12715644.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2697580A2 (de
Inventor
Panagiotis Fotiadis
Hans Ihle
Sebastian Rau
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
Publication of EP2697580A2 publication Critical patent/EP2697580A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2697580B1 publication Critical patent/EP2697580B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14—Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • 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
    • F25D2321/00—Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/141—Removal by evaporation
    • F25D2321/1411—Removal by evaporation using compressor heat
    • 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
    • F25D2321/00—Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/144—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water characterised by the construction of drip water collection pans
    • F25D2321/1442—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water characterised by the construction of drip water collection pans outside a refrigerator

Definitions

  • the invention relates to an evaporation device for the evaporation of defrost water of a refrigeration device, in particular a household refrigerator. Furthermore, the invention relates to a refrigerator equipped with the evaporation device, in particular household refrigeration appliance.
  • defrost water In the interior of refrigerators, such as refrigerators or freezers, created by condensation of humidity on the walls or on the interior of the refrigerator cooling evaporator defrost water, which must be removed from the interior. This defrost water is placed in an evaporating dish, e.g. is arranged outside the interior, collected and evaporated in the environment. At high humidity or strong cooling performance, there is a risk that the defrosting water collected in the evaporation tray does not evaporate quickly enough and the evaporation tray overflows.
  • the evaporation tray is often arranged in the vicinity of the compressor of the refrigerant circuit of the refrigerator.
  • the compressor releases energy in the form of heat to the environment when compressing the refrigerant circulated in the refrigerant circuit. This heat can be used in the evaporation tray to heat the trapped defrost water and thus accelerate the evaporation.
  • JP 8 226 725 A and JP 4 302981 A is an evaporation device for evaporating defrost water from a refrigeration device disclosed, wherein an evaporation tray is disposed above a compressor and a pipe, which emanates from the compressor, is formed protruding into the receiving space of the evaporation tray.
  • JP 6 265258 A an evaporation device for the evaporation of defrost water from a refrigeration device is described, wherein an evaporation tray is arranged above a compressor and a pipe outgoing from an evaporator pipe is formed einragend into the receiving space of the evaporation tray.
  • a refrigeration device having the evaporation device is the subject of the independent claim.
  • a refrigeration appliance is understood in particular to be a household refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance used for household purposes or possibly even in the gastronomy sector, and in particular for storing food and / or beverages in household quantities at specific temperatures, such as, for example, a refrigerator, a freezer , a fridge freezer, a freezer or a wine storage cabinet.
  • the evaporation tray is arranged without contact with the heat source and thus also with the heat conducting device, it can be avoided that direct contact between the evaporation tray and the heat source or heat conducting device exerts mechanical stresses on the heat source or the heat conducting device during transport of the refrigeration device, thus causing damage ,
  • the heat conducting device has at least one projection for projecting into the receiving space.
  • the heat source simply on holding devices with a sufficiently large Distance above the evaporation tray can be arranged, and yet an arbitrarily large contact surface between defrost water and heat source can be generated.
  • thermal contact with defrosting water can also be produced in this way, which is not collected in an evaporation tray arranged below the heat source but in an evaporation tray arranged laterally or above the heat source.
  • the at least one projection is a bracket, in particular a metal bracket.
  • Metals generally have good thermal conductivity and are therefore preferably used as materials for forming the heat conducting device or the projection.
  • a bracket has the advantage that it can be retrofitted to the heat source with simple means.
  • the wall arrangement has a wall thickness of several millimeters.
  • the wall assembly thereby forms a larger thermal mass, which provides uniform heat dissipation even with irregular operation of e.g. allows compressor used as a heat source.
  • the heat conducting device is formed by a housing of a compressor of a refrigeration device.
  • the compressors in refrigerant circuits of refrigerators such as household refrigerators such as refrigerators or freezers, give off heat to the environment while compressing the refrigerant. The way The resulting heat can be used directly to save energy for the evaporation of defrost water.
  • An additional heating device for the evaporation tray can be dispensed with.
  • the heat source is preferably the compressor of a refrigeration device.
  • a refrigeration appliance in particular a domestic refrigeration appliance such as, for example, a refrigerator or freezer or a refrigerated freezer combination, has a housing with at least one interior space and a refrigerant circuit designed to cool the at least one interior space.
  • the interior preferably forms either the freezer compartment or the cold room, or several internal spaces may also be present to form the refrigerator freezer combination.
  • Condenser, throttle and compressor are preferably arranged outside the at least one interior of the refrigerator, while the evaporator is preferably arranged in or on the at least one interior.
  • a refrigerant passes in the refrigerant circuit and is, initially in a gaseous state, compressed by the compressor adiabatically, ie without heat exchange with the environment, whereby the refrigerant heats up. This heat is released via the condenser to the environment, whereby the refrigerant condenses.
  • a throttle ie, for example, an expansion valve
  • the evaporator which is arranged in or on the interior of the refrigerator. It expands and evaporates while taking the necessary heat of vaporization from the at least one interior of the refrigerator. Again in the gaseous state it flows to the compressor, whereby the refrigerant circuit is closed.
  • such a refrigeration device to the described evaporation device whereby the waste heat, which results from the work of the compressor, can be discharged particularly effectively via the defrost water to the environment and at the same time parts can be saved, since the waste heat of the compressor directly to Evaporating the defrost water is used.
  • This is particularly effective if not only convection and radiation contribute to the evaporation of the defrost water, but in addition a direct thermal contact between the compressor and the defrost water is produced.
  • the evaporation tray is designed for receiving defrosting water accumulating on the evaporator and / or on walls of the at least one interior. Especially at high humidity or high outside temperatures quickly condenses water on the walls or on the evaporator in at least one interior of the refrigerator, especially in the interior of a freezer.
  • lines for directing the defrost water from the evaporator and / or the walls of the at least one interior to the evaporation tray are provided to discharge this defrost water from the at least one interior. So a freezing of defrost water can be avoided.
  • Fig. 1 shows a refrigerator 10 in the form of adegefrierkombination 12 with a housing 13 which has a cooling compartment 14 and a freezer compartment 16, and with a refrigerant circuit 18.
  • the refrigerator compartment 14 and the freezer compartment 16 are separate from each other interior spaces 20, 22 of the housing and each have one Door 24, which separates the interiors 20, 22 from the environment 26 of the refrigerator 10.
  • the refrigerant circuit 18 of the refrigeration device 10 is in Fig. 1 only schematically illustrated to illustrate the operation. It has a condenser 28, a throttle 30, an evaporator 32 and a compressor 34.
  • the refrigerant circuit 18 is closed and carries a refrigerant 36 flowing in the direction of the arrows.
  • the refrigerant 36 absorbs energy in the form of heat in the interior spaces 20, 22 of the refrigeration device 10 and releases this heat to the environment 26 in the part of the refrigerant circuit 18 arranged outside the refrigeration device 10.
  • it is compressed in the compressor 34, condensed in the condenser 28, the snakes 38 to increase the surface, condensed from the gaseous state to the liquid state, and expanded via the throttle 30.
  • refrigerant circuit 18 each has an evaporator 32 per inner space 20, 22.
  • defrosting water 40 produced by cooling is discharged through lines 42 into the environment 26. It is collected in an evaporation tray 44 arranged outside the interior spaces 20, 22. There, the defrost water evaporates into the environment 26, as shown by the arrows.
  • the waste heat of the compressor 34 is used, which thus forms a heat source 46.
  • the evaporation tray 44 thus forms, together with the compressor 34, an evaporation device 48 in order to evaporate the defrosting water 40.
  • the evaporation device 48 is shown in greater detail in FIGS Fig. 2 and 3 shown.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of the evaporation device 48. It has the compressor 34 as a heat source 46 and the evaporation tray 44 arranged thereunder. The compressor 34 floats over a holding device 50 held in contact over the evaporation device 48th Fig. 2 shows a bottom wall assembly 51 of a housing 52 of the compressor 34, to which a projection 56 is attached as a heat conducting device 58. The projection 56 protrudes into a receiving space 60 of the evaporation tray 44, in which via the lines 42, not shown here, the defrost water 40 (not shown here) is initiated.
  • the heat prevailing on the wall arrangement 51, which the compressor 34 generates when working is discharged to the standing in the receiving space 60 defrosting water 40.
  • this is so far heated or heated by the addition of energy that it evaporates or evaporates.
  • the compressor 34 also releases heat to the surface of the defrosting water 40 via radiation, as a result of which it is further heated or heated.
  • Evaporation or vaporization of the defrost water 40 creates a convective current over the surface of the defrost water 40, constantly sending new dry air to the surface, which is then capable of absorbing further evaporating or evaporating defrost water 40. It is thus achieved that, even if a high degree of air humidity causes a great deal of defrosting water 40, it evaporates quickly and the evaporation tray 44 does not overflow.
  • the projection 56 is formed in the form shown by a bracket 62, which is made of metal and protrudes into the receiving space 60.
  • the bracket 62 is attached to the wall assembly 51 of the compressor 34 so that corrosion is largely avoided. This can be done either by the bracket 62 is glued and thereby the condensation of the already evaporated defrost water 40 at the Wall assembly 51 of the compressor 34 is prevented, or that the bracket 62 is welded to the wall assembly 51, wherein the welds (not shown here) are also heated by the waste heat of the compressor 34 and so condensation of the evaporated Abtauwassers 40 is avoided. As a result, the formation of condensation on the wall assembly 51 is inhibited and corrosion can be largely avoided.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the evaporation device 48th
  • the housing 52 of the compressor 34 is again held above holding devices 50 above the evaporation tray 44.
  • the housing 52 has supply lines 64 for supplying refrigerant 36 and a discharge line 66 for discharging the compressed refrigerant 36.
  • the wall assembly 51 of the housing 52 is formed curved in the direction of the evaporation tray 44, which is arranged below the wall assembly 51, so that it projects into the receiving space 60.
  • no additional projection 56 is needed, which emits the heat of the compressor 34 directly to the defrost water 40, but the heat conducting device 58 is formed directly by the curved wall assembly 51.
  • the wall assembly 51 has a wall thickness of several millimeters, so that even a slight corrosion does not lead to an opening in the housing 52. Thus, a long life can be ensured.
  • the accumulating defrost water 40 is collected in an evaporation tray 44, which is usually located in a region of the machine room (not shown).
  • the defrost water 40 collected therein evaporates, favored by the heat of the compressor 34.
  • the compressor 34 Since the compressor 34 is warm, it radiates heat and thus directly heats the standing in the lower evaporation tray 44 defrosting water 40 and thus increases by the increased water temperature, the evaporation performance. Further, the air surrounding the compressor 34 is affected by the temperature differences, i. by natural convection, thus moving and creating an air exchange in the immediate vicinity of the water surface of the defrost water 40. This leads to an increased evaporation efficiency through improved air supply.
  • New efficient compressors 34 increasingly have the property that they are warmer at the lower housing part of the compressor 34 than above, since, for example, the suction gas cooling of the compressor oil is omitted or the like.
  • an evaporation tray 44 is placed under the compressor 34.
  • one or more heat-conducting parts can be added to the compressor 34 in the lower area, eg a metal part. These can be so pronounced that they protrude at an elevated level of the evaporation tray 44 in the defrost water 40 and thus a heat conduction from the compressor housing 52 is realized in the defrost water 40. It could in one embodiment of this thermal connection a metal bracket 62 welded. This method is practiced, for example, to lock evaporation cups 44 on the compressor 34. Should there be little water in the evaporation tray 44, the thermal connection part projects only into the air below the compressor 34.
  • this thermal connection part are chosen so that when transporting the refrigerator 10 no direct contact with the evaporation tray 44 can take place to avoid mechanical stresses on the compressor 34 and on the welded part or the welded parts. Overall, the risk of corrosion and resulting damage to the refrigerant circuit 18 should be low because the compressor 34 represents the heat and thus condensation is excluded at the weld. Furthermore, the compressor housing 52 is typically designed with a few millimeters of wall thickness, so that a degree of corrosion can be accepted.
  • Another embodiment could be a gluing of a thermally conductive connecting part. This would possibly have the advantage of reduced risk of corrosion due to the relatively humid air in the region of the contact point with the compressor 34.
  • the simplest embodiment is to place the evaporation tray 44 below the compressor 34 so that the belly of the compressor 34 can dip into the defrost water 40 at higher levels. This possibility depends on the geometry of the compressor 34. In very flat pronounced compression tubes this solution is rather difficult, on the other hand, small radii in the lower part of the compressor 34 facilitate this solution substantially.
  • the compressor waste heat can now also be used on the lower side of the compressor 34, not only via radiation or convection, but also via heat conduction, to increase the evaporation capacity. Furthermore, no energy-rich vibrations of the compressor 34 are transmitted to the evaporation tray 44 or the engine room by the structure, although a thermal coupling is brought about. Thus, the sound power of the refrigerator 10 is not adversely affected. In addition, a detrimental corrosion of the compressor housing 52 over the life should the refrigeration device 10 may be avoided because the compressor 34 does not project itself into the defrost water 40, but only the projecting into the defrost water 40 part can be corrosive affected. In addition, there are no further problems during transport of the refrigerator 10 due to lack of mechanical contact and the increased surface of the compressor 34, its temperature is lowered, which benefits its efficiency and its life.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser eines Kältegerätes, insbesondere eines Haushaltskältegerätes. Weiter betrifft die Erfindung ein mit der Verdunstungsvorrichtung ausgestattetes Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät.
  • Im Innenraum von Kältegeräten, beispielsweise von Kühlschränken oder Gefrierschränken, entsteht durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit an den Wänden bzw. an dem den Innenraum des Kältegerätes kühlenden Verdampfer Abtauwasser, das aus dem Innenraum abgeführt werden muss. Dieses Abtauwasser wird in einer Verdunstungsschale, die z.B. außerhalb des Innenraumes angeordnet ist, aufgefangen und verdunstet in die Umgebung. Bei hoher Luftfeuchtigkeit bzw. starker Kühlleistung besteht die Gefahr, dass das in der Verdunstungsschale aufgefangene Abtauwasser nicht schnell genug verdunstet und die Verdunstungsschale überläuft.
  • Um dem entgegenzuwirken wird die Verdunstungsschale häufig in der Nähe des Verdichters des Kältemittelkreislaufs des Kältegerätes angeordnet. Der Verdichter gibt beim Komprimieren des in dem Kältemittelkreislauf geführten Kältemittels Energie in Form von Wärme an die Umgebung ab. Diese Wärme kann in der Verdunstungsschale genutzt werden, um das aufgefangene Abtauwasser zu erhitzen und somit die Verdunstung zu beschleunigen.
  • Kältegeräte, insbesondere Haushaltskältegeräte wie Kühlschränke oder Gefriergeräte, weisen zunehmend einen geringeren Energieverbrauch auf. Dies führt dazu, dass immer weniger Abwärme für die Verdunstung des Abtauwassers frei wird. Eine Lösung, dem entgegenzuwirken, ist es, große Verdunstungsschalen, eine Vielzahl von Verdunstungsoberflächen oder auch eine Beheizung der Verdunstungsschale über den Kältekreislauf zu verwenden.
  • WO 2009/152862 A1 offenbart eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät, wobei eine Verdunstungsschale beabstandet zu einem Verdichter angeordnet ist, wobei eine von dem Verdichter ausgehende Kältemittelleitung in die Verdunstungsschale hineinragend ausgebildet ist.
  • In JP 2005 283012 A ist eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus Kältegeräten offenbart, wobei von einem Verdichter eine Rohranordnung ausgeht, die in mäanderförmiger Anordnung in einen Aufnahmeraum einer Verdunstungsschale einragt.
  • EP 1 598 620 A2 beschreibt eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät, wobei eine Verdunstungsschale oberhalb eines Verdichters kontaktfrei zu dem Verdichter und zu Rohrleitungen zwischen dem Verdichter und einem Verdampfer angeordnet ist.
  • In JP 8 226 725 A und JP 4 302981 A ist eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät offenbart, wobei eine Verdunstungsschale oberhalb eines Verdichters angeordnet ist und eine Rohrleitung, die von dem Verdichter ausgeht, in den Aufnahmeraum der Verdunstungsschale einragend ausgebildet ist.
  • In JP 6 265258 A ist eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät beschrieben, wobei eine Verdunstungsschale oberhalb eines Verdichters angeordnet ist und eine von einem Verdunster ausgehende Rohrleitung in den Aufnahmeraum der Verdunstungsschale einragend ausgebildet ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser eines Kältegerätes vorzuschlagen, die die Verdunstung des Abtauwassers in besonders energiesparender und/oder effektiver Weise ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verdunstungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Ein Kältegerät, das die Verdunstungsvorrichtung aufweist, ist Gegenstand des Nebenanspruches. Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser eines Kältegerätes weist eine Wärmequelle mit einer Wärmeleiteinrichtung und eine Verdunstungsschale mit einem Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Abtauwassers auf. Die Verdunstungsschale ist kontaktfrei zu der Wärmequelle angeordnet und die Wärmeleiteinrichtung ragt in den Aufnahmeraum hinein.
  • Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, die Energie in Form von Wärme der Wärmequelle nicht nur über Strahlung bzw. Konvektion an das Abtauwasser abzugeben, sondern über direkte Wärmeleitung mittels der Wärmeleiteinrichtung, die in den Aufnahmeraum der Verdunstungsschale und somit in das Abtauwasser hineinragt.
  • Da die Verdunstungsschale kontaktfrei zu der Wärmequelle und somit auch zu der Wärmeleiteinrichtung angeordnet ist, lässt sich vermeiden, dass ein direkter Kontakt zwischen Verdunstungsschale und Wärmequelle bzw. Wärmeleiteinrichtung bei einem Transport des Kältegerätes mechanische Belastungen auf die Wärmequelle bzw. die Wärmeleiteinrichtung ausübt und somit Beschädigungen entstehen.
  • Vorteilhaft weist die Wärmeleiteinrichtung wenigstens einen Vorsprung zum Einragen in den Aufnahmeraum auf. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da mit einer solchen Anordnung die Wärmequelle einfach über Halteeinrichtungen mit einem genügend großen Abstand oberhalb der Verdunstungsschale angeordnet werden kann, und dennoch eine beliebig große Kontaktfläche zwischen Abtauwasser und Wärmequelle erzeugt werden kann. Weiter kann so auch ein thermischer Kontakt mit Abtauwasser hergestellt werden, das nicht in einer unterhalb der Wärmequelle angeordneten Verdunstungsschale, sondern in einer seitlich oder oberhalb der Wärmequelle angeordneten Verdunstungsschale gesammelt wird.
  • Vorzugsweise ist der wenigstens eine Vorsprung ein Bügel, insbesondere ein Metallbügel. Metalle weisen generell eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und werden daher bevorzugt als Materialien zum Bilden der Wärmeleiteinrichtung bzw. des Vorsprunges verwendet. Ein Bügel hat den Vorteil, dass er mit einfachen Mitteln auch nachträglich an die Wärmequelle angebracht werden kann.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Wärmeleiteinrichtung an einer Wandanordnung der Wärmequelle angeordnet oder durch diese gebildet und weiter bevorzugt ist der Vorsprung an die Wandanordnung angeschweißt oder angeklebt.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist die Wandanordnung eine Wandstärke von mehreren Millimetern auf. Die Wandanordnung bildet dadurch eine größere thermische Masse, was eine gleichmäßige Wärmeabgabe auch bei unregelmäßigem Betrieb eines z.B. als Wärmequelle verwendeten Verdichters ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die Wärmeleiteinrichtung zum Einwölben in den Aufnahmeraum gewölbt ausgebildet.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Wärmeleiteinrichtung oberhalb der Verdunstungsschale angeordnet, weil somit besonders platzsparend eine Verdunstungsvorrichtung geschaffen werden kann, bei der über die Wärmeleiteinrichtung Energie an das Abtauwasser abgegeben werden kann.
  • Die Wärmeleiteinrichtung ist durch ein Gehäuse eines Verdichters eines Kältegerätes gebildet. Die Verdichter in Kältemittelkreisläufen von Kältegeräten, beispielsweise von Haushaltskältegeräten wie Kühlschränken oder Gefriergeräten, geben Wärme an die Umgebung ab, während sie das Kältemittel komprimieren. Die so entstehende Wärme kann energiesparend direkt für die Verdunstung des Abtauwassers genutzt werden. Eine zusätzliche Heizeinrichtung für die Verdunstungsschale kann dadurch entbehrlich sein.
  • Die Wärmequelle ist bevorzugt der Verdichter eines Kältegerätes.
  • Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie beispielsweise ein Kühlschrank oder Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination, weist ein Gehäuse mit wenigstens einem Innenraum und einem zum Kühlen des wenigstens einen Innenraums ausgebildeten Kältemittelkreislauf auf. Der Innenraum bildet dabei vorzugsweise entweder den Gefrierraum oder den Kühlraum bzw. es können auch mehrere Innenräume vorhanden sein, um die Kühlgefrierkombination zu bilden.
  • Der Kältemittelkreislauf weist vorzugsweise wenigstens eine der folgenden Komponenten auf:
    • Verflüssiger
    • Drossel
    • Verdampfer
    • Verdichter.
  • Verflüssiger, Drossel und Kompressor sind vorzugsweise außerhalb des wenigstens einen Innenraumes des Kältegerätes angeordnet, während der Verdampfer vorzugsweise in dem oder an dem wenigstens einen Innenraum angeordnet ist. Ein Kältemittel läuft in dem Kältemittelkreislauf und wird, zunächst in gasförmigem Zustand, durch den Verdichter adiabatisch, d.h. ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung, verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erwärmt. Diese Wärme wird über den Verflüssiger an die Umgebung abgegeben, wodurch das Kältemittel kondensiert. Zur Druckabsenkung strömt es durch eine Drossel, d.h. z.B. ein Expansionsventil, und dann in den Verdampfer, der in oder an dem Inneren des Kältegerätes angeordnet ist. Es expandiert und verdampft dabei und nimmt die dazu notwendige Verdampfungswärme aus dem wenigstens einen Innenraum des Kältegerätes auf. Wieder in gasförmigem Zustand strömt es zum Verdichter, wodurch der Kältemittelkreislauf geschlossen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist ein solches Kältegerät die beschriebene Verdunstungsvorrichtung auf, wodurch die Abwärme, die durch die Arbeit des Verdichters entsteht, besonders effektiv auch über das Abtauwasser an die Umgebung abgegeben werden kann und gleichzeitig Teile eingespart werden können, da die Abwärme des Verdichters direkt zum Verdunsten des Abtauwassers verwendet wird. Dies ist besonders effektiv gestaltet, wenn nicht nur Konvektion und Strahlung zum Verdampfen des Abtauwassers beitragen, sondern zusätzlich auch ein direkter Wärmekontakt zwischen dem Verdichter und dem Abtauwasser hergestellt wird.
  • Vorteilhaft ist die Verdunstungsschale zum Aufnehmen von an dem Verdampfer und/oder an Wänden des wenigstens einen Innenraums anfallendem Abtauwasser ausgebildet. Besonders bei hoher Luftfeuchtigkeit bzw. hohen Außentemperaturen kondensiert schnell Wasser an den Wänden bzw. an dem Verdampfer im wenigstens einen Innenraum des Kältegerätes, vor allem im Innenraum eines Gefriergerätes.
  • Daher ist es vorteilhaft, wenn Leitungen zum Leiten des Abtauwassers von dem Verdampfer und/oder den Wänden des wenigstens einen Innenraums zu der Verdunstungsschale vorgesehen sind, um dieses Abtauwasser aus dem wenigstens einen Innenraum herauszuleiten. So kann ein Gefrieren des Abtauwassers vermieden werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
    • Fig. 1
    ein Kältegerät für den Haushalt, hier eine Kühlgefrierkombination mit einem schematisch dargestellten Kältemittelkreislauf;
    Fig. 2
    eine erste Ausführungsform einer Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Innenraum des Kältegerätes von Fig. 1; und
    Fig. 3
    eine zweite Ausführungsform der Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Innenraum des Kältegerätes aus Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt ein Kältegerät 10 in Form einer Kühlgefrierkombination 12 mit einem Gehäuse 13, das ein Kühlfach 14 und ein Gefrierfach 16 aufweist, und mit einem Kältemittelkreislauf 18. Das Kühlfach 14 und das Gefrierfach 16 sind voneinander getrennte Innenräume 20, 22 des Gehäuses und weisen jeweils eine Tür 24 auf, die die Innenräume 20, 22 von der Umgebung 26 des Kältegerätes 10 abtrennt.
  • Der Kältemittelkreislauf 18 des Kältegerätes 10 ist in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt, um die Funktionsweise zu veranschaulichen. Er weist einen Verflüssiger 28, eine Drossel 30, einen Verdampfer 32 und einen Verdichter 34 auf. Der Kältemittelkreislauf 18 ist geschlossen und führt ein Kältemittel 36, das in Richtung der Pfeile strömt. Das Kältemittel 36 nimmt in den Innenräumen 20, 22 des Kältegerätes 10 Energie in Form von Wärme auf und gibt diese Wärme in dem außerhalb des Kältegerätes 10 angeordneten Teil des Kältemittelkreislaufes 18 an die Umgebung 26 ab. Dazu wird es in dem Verdichter 34 komprimiert, in dem Verflüssiger 28, der Schlangen 38 zur Vergrößerung der Oberfläche aufweist, aus dem gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand kondensiert, und über die Drossel 30 expandiert. Durch die Expansion gelangt sich entspannendes Kältemittel 36 in den Verdampfer 32, wobei das Kältemittel 36 in den gasförmigen Zustand übergeht. Für diese Verdampfung benötigt es Energie, die es in Form von Wärme den Innenräumen 20, 22 entzieht. Der in Fig. 1 gezeigte Kältemittelkreislauf 18 weist jeweils einen Verdampfer 32 pro Innenraum 20, 22 auf.
  • In den Innenräumen 20, 22 wird durch Abkühlung entstehendes Abtauwasser 40 durch Leitungen 42 in die Umgebung 26 abgeführt. Es wird in einer außerhalb der Innenräume 20, 22 angeordneten Verdunstungsschale 44 aufgefangen. Dort verdunstet das Abtauwasser in die Umgebung 26 ab, wie durch die Pfeile dargestellt ist.
  • Um die Verdunstung des Abtauwassers 40 zu beschleunigen, wird die Abwärme des Verdichters 34 genutzt, der somit eine Wärmequelle 46 bildet. Die Verdunstungsschale 44 bildet somit zusammen mit dem Verdichter 34 eine Verdunstungsvorrichtung 48, um das Abtauwasser 40 zu verdunsten.
  • Die Verdunstungsvorrichtung 48 ist in größerem Detail in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
  • Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Verdunstungsvorrichtung 48. Sie weist den Verdichter 34 als Wärmequelle 46 und die darunter angeordnete Verdunstungsschale 44 auf. Der Verdichter 34 schwebt über eine Haltevorrichtung 50 gehalten kontaktfrei über der Verdunstungsvorrichtung 48. Fig. 2 zeigt eine untere Wandanordnung 51 eines Gehäuses 52 des Verdichters 34, an der ein Vorsprung 56 als Wärmeleiteinrichtung 58 angebracht ist. Der Vorsprung 56 ragt in einen Aufnahmeraum 60 der Verdunstungsschale 44, in den über die hier nicht dargestellten Leitungen 42 das Abtauwasser 40 (hier nicht gezeigt) eingeleitet wird.
  • Zwischen der Verdunstungsschale 44 und der Wandanordnung 51 des Verdichters 34 bzw. dem Vorsprung 56 besteht kein direkter Kontakt, so dass auch während eines Transportes keine Beschädigungen an dem Verdichter 34 entstehen können. Weiter wird so auch vermieden, dass Vibrationen von dem Verdichter 34 auf die Verdunstungsschale 44 und damit in Kontakt stehende Elemente, wie beispielsweise den Maschinenraum, übertragen werden. So kann die Geräuschkulisse des Kältegerätes 10 möglichst gering gehalten werden.
  • Über den Vorsprung 56 wird die an der Wandanordnung 51 vorherrschende Wärme, die der Verdichter 34 beim Arbeiten erzeugt, an das in dem Aufnahmeraum 60 stehende Abtauwasser 40 abgegeben. Dadurch wird dieses durch Energiezufuhr so weit erwärmt oder erhitzt, dass es verdunstet oder verdampft. Weiter gibt der Verdichter 34 auch zusätzlich über Strahlung Wärme an die Oberfläche des Abtauwassers 40 ab, wodurch dieses weiter erwärmt oder erhitzt wird. Durch das Verdunsten oder Verdampfen des Abtauwassers 40 entsteht ein Konvektionsstrom über der Oberfläche des Abtauwassers 40, wodurch ständig neue trockene Luft zu der Oberfläche hingeleitet wird, die dann fähig ist, weiteres verdunstendes oder verdampfendes Abtauwasser 40 aufzunehmen. So wird erreicht, dass, selbst wenn durch eine hohe Luftfeuchtigkeit bedingt viel Abtauwasser 40 anfällt, dieses schnell verdunstet, und die Verdunstungsschale 44 nicht überläuft.
  • Der Vorsprung 56 ist in der gezeigten Form durch einen Bügel 62 gebildet, der aus Metall gefertigt ist und in den Aufnahmeraum 60 hineinragt. Der Bügel 62 ist derart an die Wandanordnung 51 des Verdichters 34 angebracht, dass eine Korrosion weitgehend vermieden wird. Dies kann entweder dadurch geschehen, dass der Bügel 62 angeklebt ist und dadurch die Kondensation des bereits verdunsteten Abtauwassers 40 an der Wandanordnung 51 des Verdichters 34 verhindert wird, oder dass der Bügel 62 an die Wandordnung 51 angeschweißt ist, wobei die Schweißstellen (hier nicht gezeigt) ebenfalls durch die Abwärme des Verdichters 34 erwärmt werden und so eine Kondensation des verdampften Abtauwassers 40 vermieden wird. Dadurch ist die Bildung von Kondenswasser an der Wandanordnung 51 unterbunden und eine Korrosion kann weitgehend vermieden werden.
  • Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verdunstungsvorrichtung 48.
  • Hier wird das Gehäuse 52 des Verdichters 34 wieder über Haltevorrichtungen 50 oberhalb der Verdunstungsschale 44 gehalten. Das Gehäuse 52 weist Zuleitungen 64 zum Zuleiten von Kältemittel 36 sowie eine Ableitung 66 zum Abführen des verdichteten Kältemittels 36 auf.
  • Seitlich auf beiden Seiten des Gehäuses 52 ragen Leitungen 42 in den Aufnahmeraum 60 der Verdunstungsschale 44, um so das Abtauwasser 40 aus den Innenräumen 20, 22 des Kältegerätes 10 abzuführen.
  • Die Wandanordnung 51 des Gehäuses 52 ist in Richtung der Verdunstungsschale 44, die unterhalb der Wandanordnung 51 angeordnet ist, gewölbt ausgebildet, so dass sie in den Aufnahmeraum 60 hineinragt. Hier wird kein zusätzlicher Vorsprung 56 benötigt, der die Wärme des Verdichters 34 direkt an das Abtauwasser 40 abgibt, sondern die Wärmeleiteinrichtung 58 ist direkt durch die gewölbte Wandanordnung 51 gebildet. Um hier Schäden durch Korrosion zu vermeiden, weist die Wandanordnung 51 eine Wandstärke von mehreren Millimetern auf, so dass auch eine geringfügige Korrosion nicht zu einem Durchbruch in dem Gehäuse 52 führt. Somit kann eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden.
  • Mit der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung soll möglichst vermieden werden, dass die Verdunstungsschale 44 beim Nutzer des Kältegerätes überläuft. Weiterhin besteht der Vorteil, dass dies über möglichst wenige Komponenten und über geringe Fertigungsaufwendungen realisiert werden kann.
  • Beim Betrieb von Kältegeräten 10 wird das anfallende Abtauwasser 40 in einer Verdunstungsschale 44 aufgefangen, welche üblicherweise in einem Bereich des Maschinenraumes (nicht gezeigt). Das darin aufgefangene Abtauwasser 40 verdunstet, begünstigt durch die Wärme des Verdichters 34.
  • Mit zunehmend geringerem Energieverbrauch der Haushaltskältegeräte 10 wird immer weniger Abwärme für die Verdunstung des Abtauwassers 40 frei. Dies führte in der Vergangenheit dazu, dass immer größere Verdunstungsschalen 44, eine Vielzahl von Verdunstungsoberflächen oder eine Beheizung der Verdunstungsschale 44 über den Kältemittelkreislauf 18 realisiert wurde.
  • Wenn die Verdunstungsschale 44 unter dem Verdichter 34 platziert wird, hat dies den Vorteil, dass bei den beengten Platzverhältnissen im nicht gezeigten Maschinenraum nicht noch weitere Verdunstungsoberflächen generiert werden müssen.
  • Hierbei werden insbesondere zwei Effekte ausgenutzt. Da der Verdichter 34 warm ist, strahlt er Wärme ab und heizt somit das in der unteren Verdunstungsschale 44 stehende Abtauwasser 40 direkt auf und steigert damit durch die erhöhte Wassertemperatur die Verdunstungsleistung. Weiter wird die den Verdichter 34 umgebende Luft durch die Temperaturunterschiede, d.h. durch natürliche Konvektion, bewegt und schafft somit einen Luftaustausch in unmittelbarer Nähe der Wasseroberfläche des Abtauwassers 40. Dies führt zu einer erhöhten Verdunstungsleistung durch verbesserte Luftzufuhr.
  • Neue effiziente Verdichter 34 weisen zunehmend die Eigenschaft auf, dass diese am unteren Gehäuseteil des Verdichters 34 wärmer sind als oben, da beispielsweise die Sauggaskühlung des Verdichteröles entfällt o.ä.
  • Gemäß der hier gezeigten Ausführungsform wird unter dem Verdichter 34 eine Verdunstungsschale 44 platziert. Um den Wärmetransfer auf das unten anstehende Abtauwasser 40 zu erhöhen, können dem Verdichter 34 ein oder mehrere wärmeleitende Teile im unteren Bereich angefügt werden, z.B. ein Metallteil. Diese können so ausgeprägt sein, dass sie bei erhöhtem Füllstand der Verdunstungsschale 44 in das Abtauwasser 40 hineinragen und somit eine Wärmeleitung vom Verdichtergehäuse 52 in das Abtauwasser 40 realisiert wird. Dabei könnte in einer Ausführungsart dieser thermischen Verbindung ein Metallbügel 62 angeschweißt sein. Dieses Verfahren wird z.B. praktiziert, um Verdunstungsschalen 44 auf dem Verdichter 34 zu verrasten. Sollte sich wenig Wasser in der Verdunstungsschale 44 befinden, ragt das thermische Verbindungsteil lediglich in die Luft unterhalb des Verdichters 34.
  • Die Abstände dieses thermischen Verbindungsteiles sind dabei so gewählt, dass beim Transport des Kältegerätes 10 kein direkter Kontakt zur Verdunstungsschale 44 stattfinden kann, um mechanische Belastungen auf den Verdichter 34 und auf das angeschweißte Teil bzw. die angeschweißten Teile zu vermeiden. Insgesamt sollten das Korrosionsrisiko und daraus resultierende Schäden für den Kältemittelkreislauf 18 gering sein, da der Verdichter 34 die Wärmezufuhr darstellt und damit Kondensation an der Schweißstelle ausgeschlossen ist. Weiterhin ist das Verdichtergehäuse 52 typischerweise mit einigen Millimetern Wandstärke ausgeführt, so dass auch ein gewisses Maß an Korrosion akzeptiert werden kann.
  • Eine andere Ausführungsart könnte ein Ankleben eines thermisch leitenden Verbindungsteiles sein. Dies hätte eventuell den Vorteil von reduziertem Korrosionsrisiko durch die relativ feuchte Luft im Bereich der Kontaktstelle zum Verdichter 34.
  • Die einfachste Ausführungsart ist es, die Verdunstungsschale 44 unter dem Verdichter 34 so anzuordnen, dass der Bauch des Verdichters 34 bei höheren Füllständen in das Abtauwasser 40 eintauchen kann. Diese Möglichkeit hängt von der Geometrie des Verdichters 34 ab. Bei sehr flach ausgeprägten Verdichterbäuchen wird diese Lösung eher schwierig, hingegen erleichtern kleine Radien im unteren Bereich des Verdichters 34 diese Lösung wesentlich.
  • Vorteile der gezeigten Ausführungsform liegen insbesondere darin, dass die Verdichterabwärme nun auch auf der unteren Seite des Verdichters 34, nicht nur über Strahlung oder Konvektion, sondern auch über Wärmeleitung, zur Erhöhung der Verdunstungsleistung genutzt werden kann. Weiter werden durch den Aufbau keine energiereichen Vibrationen des Verdichters 34 auf die Verdunstungsschale 44 oder den Maschinenraum übertragen, obwohl eine thermische Kopplung herbeigeführt wird. Somit wird die Schallleistung des Kühlgerätes 10 nicht negativ beeinflusst. Außerdem sollte eine funktionsbeeinträchtigende Korrosion des Verdichtergehäuses 52 über die Lebensdauer des Kältegerätes 10 vermieden sein, weil der Verdichter 34 nicht selbst in das Abtauwasser 40 ragt, sondern nur das in das Abtauwasser 40 ragende Teil korrosiv beeinträchtigt werden kann. Zusätzlich ergeben sich beim Transport des Kühlgerätes 10 durch fehlenden mechanischen Kontakt keine weiteren Probleme und durch die erhöhte Oberfläche des Verdichters 34 wird seine Temperatur gesenkt, was seiner Effizienz und seiner Lebensdauer zugute kommt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Kältegerät
    12
    Kühlgefrierkombination
    13
    Gehäuse des Kältegerätes
    14
    Kühlfach
    16
    Gefrierfach
    18
    Kältemittelkreislauf
    20
    Innenraum
    22
    Innenraum
    24
    Tür
    26
    Umgebung
    28
    Verflüssiger
    30
    Drossel
    32
    Verdampfer
    34
    Verdichter
    36
    Kältemittel
    38
    Schlangen
    40
    Abtauwasser
    42
    Leitungen
    44
    Verdunstungsschale
    46
    Wärmequelle
    48
    Verdunstungsvorrichtung
    50
    Haltevorrichtung
    51
    Wandanordnung
    52
    Gehäuse
    56
    Vorsprung
    58
    Wärmeleiteinrichtung
    60
    Aufnahmeraum
    62
    Bügel
    64
    Zuleitung
    66
    Ableitung

Claims (11)

  1. Verdunstungsvorrichtung (48) zum Verdunsten von Abtauwasser (40) eines Kältegeräts (10), insbesondere Haushaltskältegeräts, aufweisend eine Wärmequelle (46) und eine Verdunstungsschale (44) mit einem Aufnahmeraum (60) zum Aufnehmen des Abtauwassers (40), wobei die Verdunstungsschale (44) kontaktfrei zu der Wärmequelle (46) angeordnet ist, wobei die Wärmequelle (46) eine Wärmeleiteinrichtung (58) aufweist, und wobei die Wärmeleiteinrichtung (58) in den Aufnahmeraum (60) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (58) durch ein Gehäuse (52) eines Verdichters (34) des Kältegerätes (10) gebildet ist.
  2. Verdunstungsvorrichtung (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (58) wenigstens einen Vorsprung (56) zum Einragen in den Aufnahmeraum (60) aufweist.
  3. Verdunstungsvorrichtung (48) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (56) ein Bügel (62), insbesondere ein Metallbügel, ist.
  4. Verdunstungsvorrichtung (48) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (58) an einer Wandanordnung (51) der Wärmequelle (46) angeordnet oder durch diese gebildet ist und dass der Vorsprung (56) an die Wandanordnung (51) angeschweißt oder angeklebt ist.
  5. Verdunstungsvorrichtung (48) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandanordnung (51) eine Wandstärke von mehreren Millimetern aufweist.
  6. Verdunstungsvorrichtung (48) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (58) zum Einwölben in den Aufnahmeraum (60) gewölbt ausgebildet ist.
  7. Verdunstungsvorrichtung (48) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; dass die Wärmeleiteinrichtung (58) oberhalb der Verdunstungsschale (44) angeordnet ist.
  8. Verdunstungsvorrichtung (48) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (46) der Verdichter (34) eines Kältegerätes (10) ist.
  9. Kältegerät (10), insbesondere Haushaltskältegerät, aufweisend ein Gehäuse (13) mit wenigstens einem Innenraum (20, 22) und einen zum Kühlen des wenigstens einen Innenraums (20, 22) ausgebildeten Kältemittelkreislauf (18), wobei der Kältemittelkreislauf (18) wenigstens eine der folgenden Komponenten aufweist:
    - Verflüssiger (28),
    - Drossel (30),
    - Verdampfer (32),
    - Verdichter (34),
    gekennzeichnet durch eine Verdunstungsvorrichtung (48) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
  10. Kältegerät (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungsschale (44) zum Aufnehmen von an dem Verdampfer (32) und/oder an Wänden des wenigstens einen Innenraums (20, 22) anfallendem Abtauwasser (40) ausgebildet ist.
  11. Kältegerät (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungen (42) zum Leiten des Abtauwassers (40) von dem Verdampfer (32) und/oder den Wänden des wenigstens einen Innenraums (20, 22) zu der Verdunstungsschale (44) vorgesehen sind.
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