EP2697579B1 - Verdunstungsvorrichtung für ein kältegerät - Google Patents

Verdunstungsvorrichtung für ein kältegerät Download PDF

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EP2697579B1
EP2697579B1 EP12715035.7A EP12715035A EP2697579B1 EP 2697579 B1 EP2697579 B1 EP 2697579B1 EP 12715035 A EP12715035 A EP 12715035A EP 2697579 B1 EP2697579 B1 EP 2697579B1
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EP
European Patent Office
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condenser
refrigerator
evaporation
housing
air flow
Prior art date
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Active
Application number
EP12715035.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2697579A1 (de
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Oscar De la Rosa
Frank Cifrodelli
Niels Liengaard
Sebastian Rau
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Priority to PL12715035T priority Critical patent/PL2697579T3/pl
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Application granted granted Critical
Publication of EP2697579B1 publication Critical patent/EP2697579B1/de
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    • 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
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    • F25D2321/141—Removal by evaporation
    • F25D2321/1412—Removal by evaporation using condenser heat or heat of desuperheaters
    • 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
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    • 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 from a refrigeration device, in particular from a household refrigerating appliance. Furthermore, the invention relates to a condenser for a refrigerant circuit of a refrigerating appliance as well as a refrigerator equipped with the evaporation device, in particular household refrigerating appliance.
  • defrost water In the interior of refrigerators, such as refrigerators or freezers, created by condensation of humidity on the inner walls or on the interior of the refrigerator cooling evaporator defrost water, which must be removed from the interior. This defrost water is collected in an evaporation tank and evaporates into the environment outside the refrigerator. At high humidity or at high cooling capacity there is a risk that the defrost water collected in the evaporation container does not evaporate quickly enough and the evaporation tank overflows.
  • the evaporation container is often arranged in the vicinity of a heat source, for example on a compressor of the refrigerator.
  • JP 04 260 776 A discloses an evaporation device in which an evaporation tank and a condenser are arranged together in a housing.
  • JP 2001 133 129 A an arrangement is described in which an evaporation tray is arranged in the flow direction of transported air after a condenser.
  • EP 2 157 385 A2 describes a tube of a condenser embedded in a wall of a debris cup.
  • KR 100 759 044 B1 a Verdundstungs effect is described, around whose wall area a condenser tube is wound.
  • JP 2004 317 024 A discloses an evaporation tray which is located above a condenser and is heated with air from the condenser.
  • the object of the invention is to propose an evaporation device for the evaporation of defrost water of a refrigerator, which is inexpensive to produce and has a small footprint.
  • a refrigeration device having the evaporation device is the subject of the independent claim.
  • An evaporation device for evaporating defrost water from a refrigeration device in particular from a household refrigeration appliance, has a condenser to be arranged in a refrigerant circuit of the refrigeration device as a heat source and an evaporation container formed on the condenser for receiving the defrost water.
  • condensation energy in the form of heat is released.
  • the phase transition normally takes place in a so-called condenser.
  • the condenser together with other components of the refrigerant circuit, usually located in an outdoor area of the refrigerator and can deliver the heat of condensation to the environment outside the refrigerator. It thus forms a heat source.
  • the heat emitted by the condenser heat can be delivered directly to the evaporation tank and thus heat the defrost water. Due to the evaporation of the defrost water, the heat is removed from the condenser and by such training can thus be dispensed with expensive training of heating pipes, it is very compact and also contributes to an increased life of the condenser.
  • the condenser has a compact condenser.
  • the evaporation device can be advantageously designed to be small and space-saving.
  • the evaporation container is formed integrally with a housing wall of the housing.
  • the housing is formed of plastic, the housing and the evaporation container so for example can be made in one piece by plastic molding processes. It does not require several parts, but the evaporation device can be made particularly compact in a single part.
  • an air flow generating means for generating an air flow over a surface of the defrost water received in the evaporation tank.
  • the airflow generation device is in fluid communication with an interior of the housing.
  • the air flow generating means can transport the air heated and liquefied by the condenser which accumulates in the inner portion of the casing out of the casing and over the surface of the defrost water in the evaporation tank.
  • the air flow generating device for sucking dry, heated air from the condenser is designed for this purpose.
  • the air flow generation device is arranged in the housing wall. This advantageously results in a particularly compact construction of the evaporation device, because both the condenser as the heat source and the evaporation container and the air flow generation device are arranged in one element. Further, if the air flow generating means is disposed in the housing wall in which the evaporation tank is integrally formed and under which the condenser is located, it can advantageously suck the air directly from the condenser over the surface of the defrosting water.
  • a refrigeration device in particular a household refrigerating appliance, has a refrigerator 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 a freezer compartment in, for example, a freezer or the refrigerator compartment in, for example, a refrigerator or, for example, in the case of a refrigerator freezer combination, a plurality of interior spaces may also be present.
  • 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, initially in gaseous form, is passed through the compressor adiabatically, i. without heat exchange with the environment, compressed, which heats the refrigerant. This heat is released via the condenser to the environment, whereby the refrigerant condenses.
  • the refrigerant flows through a throttle, i. for example, an expansion valve, and then in the evaporator, which is arranged in or on the interior of the refrigerator. It expands and evaporates and absorbs the necessary heat of vaporization from the at least one interior of the refrigerator. Thus returned to the gaseous state, it flows to the compressor, whereby the refrigerant circuit is closed.
  • a throttle i. for example, an expansion valve
  • such a refrigeration device has the described evaporation device, whereby the heat given off by the condenser to the environment is particularly effective from that in the evaporation container absorbed Abtauwasser and then released by evaporation to the environment.
  • a machine room for receiving parts of the refrigerant circuit is provided, which is in fluid communication with an environment of the refrigeration device. This allows air to flow from the engine room into the environment and it is advantageously avoided a heat and moisture accumulation in the engine room.
  • a machine room wall is formed as a baffle for the air flow generated by the air flow generating means.
  • the housing wall is arranged with the evaporation container and the air flow generation device adjacent to the engine room wall.
  • the engine room wall advantageously forms a boundary for the air flow generated by the air flow generation means and pushes the moving air out of the evaporation tank parallel to the surface of the defrost water.
  • the engine room wall advantageously forms a boundary for the air flow generated by the air flow generation means and pushes the moving air out of the evaporation tank parallel to the surface of the defrost water.
  • the evaporation container is designed for receiving defrosting water accumulating on the evaporator and / or on inner walls of the at least one inner space. Particularly at high air humidity or at high outside temperatures, water condenses rapidly on the inner walls or on the evaporator in the at least one interior of the refrigeration appliance, especially if the refrigeration appliance is a freezer.
  • lines are provided for quickly discharging the defrosting water from the evaporator and / or from the inner walls of the at least one interior space to the evaporation container, so that the defrosting water can be quickly led out of the at least one interior space.
  • the condenser has a compact condenser, wherein the compact condenser, the evaporation tank and / or the air flow generation device are integrated into the housing of the evaporation device.
  • a particularly compact refrigeration device can be provided, in which the heat emitted by the condenser heat can be effectively used for heating and evaporation of the defrost water in the evaporation tank and can be transported over the air flow generation device quickly away from the surface.
  • Fig. 1 shows a refrigeration device 10 with a refrigerator housing 12, the inner walls 14 together with a door 16 define an interior 18 of the refrigerator 10.
  • the refrigeration device 10 has a refrigerant circuit 20, which is partially arranged in a machine room 22 in the lower region of the refrigeration device 10.
  • the refrigerant circuit 20 has an evaporator 24, a compressor 26, a condenser 28 and a throttle 30.
  • the evaporator 24 is arranged in the interior 18 of the refrigerating appliance 10, while the compressor 26 and the condenser 28 are arranged in the machine room 22.
  • an evaporation device 32 is arranged, which has a housing 34, an evaporation tank 36 and an air flow generating device 38.
  • a refrigerant 40 is passed along the arrow directions shown.
  • the refrigerant 40 receives energy in the interior 18 in the form of heat and releases this heat in the engine room 22 to the environment 42. For this purpose, it is compressed in the compressor 26 and then passed via a line 44 to the condenser 28.
  • the refrigerant 40 becomes, as in Fig. 1 shown, passed from the condenser 28 into the evaporator 24 and passes through the throttle 30. Upon entering the evaporator 24, the refrigerant 40 expands into the evaporator 24 inside. For expansion, the refrigerant 40 requires energy, which it absorbs in the form of heat from the interior 18 of the refrigeration device 10. After expansion, the refrigerant 40 flows back to the compressor 26, the refrigerant circuit 20 is thus closed.
  • defrosting water 56 is created.
  • the defrost water 56 is conveyed through an opening 58 in a first engine room wall 60 which houses the engine room 22 separates from the interior 18, discharged into the evaporation tank 36, which is disposed immediately below the first engine room wall 60.
  • the defrosting water 56 thus collected in the evaporation container 36 is evaporated via the evaporation device 32 and flows along the arrow direction shown into the environment 42 into the machine room 22.
  • the engine room 22 is fluidly connected to an outer environment 66 via slots 64 formed in a rear second engine room wall 62. Due to the very dense arrangement of the evaporation tank 36 below the first engine room wall 60, the generated air flow is first pressed onto a surface 68 of the Abtauwassers 56 received in the evaporation tank 36, then to the side and then through the slots 64 in the outer environment 66. The humidified by the evaporation of air can be transported away so quickly from the area of the evaporation tank 36, so that dry air with higher moisture absorption capacity can flow.
  • the evaporation device 32 is in greater detail in the 3 and 4 shown.
  • Fig. 3 shows a view from below of the evaporation device 32
  • Fig. 4 shows a view from above.
  • the condenser 28, designed as a compact condenser 70, is arranged in the lower region of the housing 34, surrounded by the housing 34.
  • the housing 34 prevents the air heated by the condenser 28 from being released unhindered to the environment 42. It is rather jammed in the housing 34.
  • the evaporation container 36 is formed integrally with a housing wall 72.
  • a receiving device 74 for receiving the air flow generating device 38 is provided in the upper region of the housing 34.
  • the housing wall 72 is, as also in Fig. 4 can be seen in the region in which the air flow generation device 38 is arranged in the receiving device 74, so that the air flow generation device 38 is in fluid communication with an inner region 76 of the housing 34.
  • defrosting water 56 located in the evaporation container 36 is prevented from reaching the inner region 76 of the housing 34.
  • the airflow generation device 38 is in the in Fig. 4 embodiment shown as a fan 80 which sucks in operation warm dry air, which has dammed up in the housing 34 to the condenser 28, upwards and passes into the evaporation tank 36. There, the warm dry air absorbs moisture through the evaporating defrost water 56 and, due to the interaction of the fan 80 with the first engine room wall 60, not shown here, laterally from the evaporation tank 36 first in the environment 42 in the engine room 22 and then in the outside environment 66 routed away.
  • Refrigeration appliances 10 extract heat from a room with a low temperature level, as a rule the interior 18 of the refrigeration appliance 10, in order to deliver it to another room with a higher temperature level, as a rule the external environment 66 of the refrigeration appliance 10.
  • the evaporator 24 has in this refrigerant circuit 20, the task to cool the interior 18.
  • the evaporator 24 reaches a temperature well below freezing point and thus can withdraw heat from the interior 18.
  • a disadvantage of this process is that the moisture contained in the air condenses on the evaporator 24 and thus has ripening or ice formation.
  • a refrigeration device 10 which is designed for example as a refrigerator, thawing the ice thus formed in the compressor service life again and runs through a pipe on the rear inner wall 14 along in the evaporation tank 36.
  • a refrigerator designed as a freezer 10
  • the ice does not thaw in the service life and must be defrosted by additional heating.
  • the resulting defrost water 56 is preferably collected in an evaporation tank 36 and preferably evaporates until the next defrost cycle.
  • the defrost water 56 is usually collected in plastic trays. These are mounted either on the compressor 26 or under the refrigerator housing 12, both variations being possible.
  • the defrost water 56 reaches the evaporation tank 36 through hoses or grooves which are mounted on the outside of the refrigerator housing 12.
  • the surface 68 of defrost water 56 has an influence on the evaporation performance Compressor running times, this surface 68 and the supplied heat from the compressor 26 is not always enough to evaporate the resulting defrost water 56. Therefore, heating pipes are often used in addition to achieve the required evaporation performance. This variant is very expensive.
  • An embodiment of the evaporation device 32 has a plastic housing in which the compact condenser 70 and the fan 80 are integrated.
  • this housing 34 serves as an evaporation container 36, in which the housing wall 72 is provided for collecting the accumulating Abtauwassers 56.
  • the resulting heat of the compact liquefier 70 is discharged via direct contact in the evaporation tank 36.
  • the fan 80 sucks the warm dry air of the compact liquefier 70 and transports it toward the first engine room wall 60, where it distributes evenly over the surface 68 of defrost water 56.
  • a plastic housing is used to position the compact condenser 70 and the fan 80 in the engine room 22.
  • An integration of the evaporation tank 36 in this housing 34 is only slightly more expensive than a housing 34 without integrated evaporation tank 36.
  • Advantage of such an arrangement is a compact design and a higher evaporation performance than in the previously used methods.
  • the result is a compact evaporation tank 36 with fan 80.
  • the dimensional difference between the fan 80 and the condenser 28 is filled with defrost water 56.
  • the hot air generated by the condenser 28 is distributed by the fan 80 to the surface 68 of the defrost water 56.
  • the fan 80 thus ensures good air circulation on the surface 68 of defrost water 56.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Removal Of Water From Condensation And Defrosting (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät, insbesondere aus einem Haushalts-Kältegerät. Weiter betrifft die Erfindung einen Verflüssiger für einen Kältemittelkreislauf eines Kältegerätes sowie ein mit der Verdunstungsvorrichtung ausgestattetes Kältegerät, insbesondere Haushalts- Kältegerät.
  • Im Innenraum von Kältegeräten, beispielsweise von Kühlgeräten oder Gefriergeräten, entsteht durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit an den Innenwänden bzw. an dem den Innenraum des Kältegerätes kühlenden Verdampfer Abtauwasser, das aus dem Innenraum abgeführt werden muss. Dieses Abtauwasser wird in einem Verdunstungsbehälter aufgefangen und verdunstet in die Umgebung außerhalb des Kältegerätes. Bei hoher Luftfeuchtigkeit bzw. bei starker Kühlleistung besteht die Gefahr, dass das in dem Verdunstungsbehälter aufgefangene Abtauwasser nicht schnell genug verdunstet und der Verdunstungsbehälter überläuft.
  • Um dem entgegenzuwirken, wird der Verdunstungsbehälter häufig in der Nähe einer Wärmequelle angeordnet, beispielsweise auf einem Verdichter des Kältegerätes.
  • JP 04 260 776 A offenbart eine Verdunstungsvorrichtung, bei der ein Verdunstungsbehälter und ein Verflüssiger gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind.
  • In DE 20 2009 001 415 U1 ist eine Verdunstungsvorrichtung becshriben, bei er ein Verflüssiger in thermischer Verbindung mit einer Verdunstungsschale angeordnet ist.
  • In JP 2001 133 129 A ist eine Anordnung beschrieben, bei der eine Verdunstungsschale in Strömungsrichtung von transportierter Luft nach einem Verflüssiger angeordnet ist.
  • EP 2 157 385 A2 beschreibt ein Rohr eines Verflüssigers, das in einer Wand einer Verdundstungsschale eingebettet ist.
  • In KR 100 759 044 B1 ist ein Verdundstungsbehältnis beschrieben, um dessen Wandbereich ein Verflüssigerrohr gewickelt ist.
  • JP 2004 317 024 A offenbart eine Verdunstungsschale, die oberhalb eines Verflüssigers angeordnet ist und mit Luft von dem Verflüssiger erwärmt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser eines Kältegerätes vorzuschlagen, die kostengünstig herstellbar ist und einen geringen Platzbedarf hat.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verdunstungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Ein Kältegerät, das die Verdunstungsvorrichtung aufweist, ist Gegenstand des Nebenanspruches.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus einem Kältegerät, insbesondere aus einem Haushalts- Kältegerät, weist einen in einem Kältemittelkreislauf des Kältegerätes anzuordnenden Verflüssiger als Wärmequelle und einen an dem Verflüssiger ausgebildeten Verdunstungsbehälter zum Aufnehmen des Abtauwassers auf.
  • In einem Kältemittelkreislauf wird in dem Bereich, wo das in dem Kältemittelkreislauf fließende Kältemittel einen Phasenübergang von gasförmig zu flüssig durchläuft, Kondensationsenergie in Form von Wärme frei. Der Phasenübergang findet normalerweise in einem sogenannten Verflüssiger statt. Der Verflüssiger ist, zusammen mit weiteren Komponenten des Kältemittelkreislaufes, zumeist in einem Außenbereich des Kältegerätes angeordnet und kann die Kondensationswärme an die Umgebung außerhalb des Kältegerätes abgeben. Er bildet somit eine Wärmequelle. Ist an dem Verflüssiger / nun auch gleichzeitig der Verdunstungsbehälter mit dem darin aufgefangenen Abtauwasser angeordnet, kann die von dem Verflüssiger abgegebene Wärme direkt an den Verdunstungsbehälter abgegeben werden und somit das Abtauwasser heizen. Durch die Verdunstung des Abtauwassers wird die Wärme von dem Verflüssiger entzogen und durch eine solche Ausbildung kann somit auf teure Ausbildung von Heizungsrohren verzichtet werden, sie ist sehr kompakt und trägt außerdem zu einer erhöhten Lebensdauer des Verflüssigers bei.
  • Vorteilhaft weist der Verflüssiger einen Kompaktverflüssiger auf. Damit kann die Verdunstungsvorrichtung vorteilhaft klein und platzsparend ausgebildet werden.
  • Es ist ein den Verflüssiger umgebendes Gehäuse vorgesehen, wobei der Verdunstungsbehälter integral mit einer Gehäusewand des Gehäuses ausgebildet ist. Wenn weiter vorteilhaft das Gehäuse aus Kunststoff gebildet ist, können das Gehäuse und der Verdunstungsbehälter so beispielsweise einfach durch Kunststoffformprozesse einteilig hergestellt werden. Es werden nicht mehrere Teile benötigt, sondern die Verdunstungsvorrichtung kann besonders kompakt in einem einzigen Teil hergestellt werden.
  • Es ist eine Luftströmungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Luftströmung über einer Oberfläche des in dem Verdunstungsbehälter aufgenommenen Abtauwassers vorgesehen. Wenn das über die von dem Verflüssiger abgegebene Wärme aufgeheizte Abtauwasser verdunstet, ist es vorteilhaft, wenn eine Luftströmung die angefeuchtete Luft von der Oberfläche des Abtauwassers abtransportiert, so dass möglichst immer Luft mit einer hohen Feuchtigkeitsaufnahmekapazität über der Oberfläche des Abtauwassers zur Verfügung steht. So kann die Verdunstungsleistung der Verdunstungsvorrichtung vorteilhaft noch weiter gesteigert werden.
  • Vorteilhaft ist die Luftströmungserzeugungseinrichtung in Fluidkommunikation mit einem Innenbereich des Gehäuses. Dann kann die Luftströmungserzeugungseinrichtung nämlich die von dem Verflüssiger aufgewärmte und trockene Luft, die sich in dem Innenbereich des Gehäuses staut, aus dem Gehäuse heraustransportieren und über die Oberfläche des Abtauwassers in dem Verdunstungsbehälter bringen.
  • Vorteilhaft ist dazu die Luftströmungserzeugungseinrichtung zum Ansaugen von trockener, erwärmter Luft von dem Verflüssiger ausgebildet.
  • Die Luftströmungserzeugungseinrichtung ist in der Gehäusewand angeordnet. Damit entsteht vorteilhaft ein besonders kompakter Aufbau der Verdunstungsvorrichtung, weil sowohl der Verflüssiger als Wärmequelle als auch der Verdunstungsbehälter und die Luftströmungserzeugungseinrichtung in einem Element angeordnet sind. Ist die Luftströmungserzeugungseinrichtung außerdem in der Gehäusewand angeordnet, in der integral auch der Verdunstungsbehälter ausgebildet ist und unter der sich der Verflüssiger befindet, kann sie vorteilhaft die Luft direkt von dem Verflüssiger über die Oberfläche des Abtauwassers saugen. Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, weist ein Kältegerätegehäuse mit wenigstens einem Innenraum und einen zum Kühlen des wenigstens einem Innenraums ausgebildeten Kältemittelkreislauf auf.
  • Der Innenraum bildet dabei vorzugsweise entweder einen Gefrierraum bei beispielsweise einem Gefrierschrank oder den Kühlraum bei beispielsweise einem Kühlschrank bzw. es können bei beispielsweise einer Kühlgefrierkombination auch mehrere Innenräume vorhanden sein.
  • Der Kältemittelkreislauf weist wenigstens eine der folgenden Komponenten auf:
    • Verflüssiger,
    • Drossel,
    • Verdampfer, und
    • Verdichter.
  • Verflüssiger, Drossel und Verdichter 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 das Kältemittel durch eine Drossel, d.h. beispielsweise ein Expansionsventil, und dann in den Verdampfer, der in oder an dem Innenraum des Kältegerätes angeordnet ist. Es expandiert dabei und verdampft und nimmt die dazu notwendige Verdampfungswärme aus dem wenigstens einen Innenraum des Kältegeräts auf. Somit wieder in den gasförmigen Zustand zurückgekehrt, strömt es zum Verdichter, wodurch der Kältemittelkreislauf geschlossen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist ein solches Kältegerät die beschriebene Verdunstungsvorrichtung auf, wodurch die von dem Verflüssiger an die Umgebung abgegebene Wärme besonders effektiv von dem in dem Verdunstungsbehälter aufgefangenem Abtauwasser aufgenommen und dann durch Verdunstung an die Umgebung abgegeben werden kann.
  • Vorteilhaft ist ein Maschinenraum zum Aufnehmen von Teilen des Kältemittelkreislaufs vorgesehen, der in Fluidkommunikation mit einer Umgebung des Kältegerätes ist. Damit kann Luft aus dem Maschinenraum in die Umgebung strömen und es wird vorteilhaft ein Hitze- und Feuchtigkeitsstau in dem Maschinenraum vermieden.
  • Vorzugsweise ist eine Maschinenraumwand als Prallwand für die durch die Luftströmungserzeugungseinrichtung erzeugte Luftströmung ausgebildet.
  • Weiter vorzugsweise ist die Gehäusewand mit dem Verdunstungsbehälter und der Luftströmungserzeugungseinrichtung benachbart zu der Maschinenraumwand angeordnet.
  • Bei einer solchen Anordnung bildet die Maschinenraumwand vorteilhaft eine Begrenzung für den von der Luftströmungserzeugungseinrichtung erzeugten Luftstrom und drückt die sich bewegende Luft parallel zur Oberfläche des Abtauwassers aus dem Verdunstungsbehälter heraus. Es entsteht somit vorteilhaft ein erzwungener Luftstrom von dem Verflüssiger zu der Oberfläche des Abtauwassers und dann von der Oberfläche des Abtauwassers weg, um so die angefeuchtete Luft schnell weg transportieren zu können.
  • Vorzugsweise ist der Verdunstungsbehälter zum Aufnehmen von an dem Verdampfer und/oder an Innenwänden des wenigstens einen Innenraumes anfallendem Abtauwasser ausgebildet. Besonders bei hoher Luftfeuchtigkeit bzw. bei hohen Außentemperaturen kondensiert schnell Wasser an den Innenwänden bzw. an dem Verdampfer in dem wenigstens einen Innenraum des Kältegerätes, vor allem wenn es sich bei dem Kältegerät um ein Gefriergerät handelt.
  • Daher ist es vorteilhaft, wenn Leitungen zum schnellen Ableiten des Abtauwassers von dem Verdampfer und/oder von den Innenwänden des wenigstens einen Innenraumes zu dem Verdunstungsbehälter vorgesehen sind, so dass das Abtauwasser schnell aus dem wenigstens einen Innenraum herausgeleitet werden kann.
  • Vorzugsweise weist der Verflüssiger einen Kompaktverflüssiger auf, wobei der Kompaktverflüssiger, der Verdunstungsbehälter und/oder die Luftströmungserzeugungseinrichtung in das Gehäuse der Verdunstungsvorrichtung integriert sind. Somit kann ein besonders kompaktes Kältegerät geschaffen werden, bei dem die von dem Verflüssiger abgegebene Wärme effektiv zum Aufheizen und Verdunsten des Abtauwassers in dem Verdunstungsbehälter genutzt werden kann und über die Luftströmungserzeugungseinrichtung schnell von der Oberfläche weg transportiert werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
    • Fig. 1
    ein Kältegerät für den Haushalt mit einem schematisch dargestellten Kältemittelkreislauf mit Verflüssiger, Drossel, Verdampfer und Verdichter sowie eine Verdunstungsvorrichtung zum Verdunsten von Abtauwasser aus dem Kältegerät;
    Fig. 2
    eine Detailansicht des Verflüssigers aus dem Kältegerät von Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Ansicht von unten auf die Verdunstungsvorrichtung aus Fig. 1; und
    Fig. 4
    eine Ansicht von oben auf die Verdunstungsvorrichtung von Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt ein Kältegerät 10 mit einem Kältegerätegehäuse 12, dessen Innenwände 14 zusammen mit einer Tür 16 einen Innenraum 18 des Kältegerätes 10 begrenzen.
  • Weiter weißt das Kältegerät 10 einen Kältemittelkreislauf 20 auf, der teilweise in einen Maschinenraum 22 im unteren Bereich des Kältegerätes 10 angeordnet ist.
  • Der Kältemittelkreislauf 20 weist einen Verdampfer 24, einen Verdichter 26, einen Verflüssiger 28 und eine Drossel 30 auf. Der Verdampfer 24 ist im Innenraum 18 des Kältegerätes 10 angeordnet, während der Verdichter 26 und der Verflüssiger 28 in dem Maschinenraum 22 angeordnet sind. Weiter ist in dem Maschinenraum 22 eine Verdunstungsvorrichtung 32 angeordnet, die ein Gehäuse 34, einen Verdunstungsbehälter 36 und eine Luftströmungserzeugungseinrichtung 38 aufweist.
  • In dem Kältemittelkreislauf 20 wird entlang der dargestellten Pfeilrichtungen ein Kältemittel 40 geleitet. Das Kältemittel 40 nimmt in dem Innenraum 18 Energie in Form von Wärme auf und gibt diese Wärme in dem Maschinenraum 22 an die Umgebung 42 ab. Dazu wird es in dem Verdichter 26 komprimiert und dann über eine Leitung 44 zu dem Verflüssiger 28 geleitet.
  • Dieser weist, wie in Fig. 2 zu sehen, Schlangen 46 auf, um so über eine möglichst große Oberfläche Wärme an die Umgebung abzugeben. Durch einen Zufluss 48 gelangt das gasförmige Kältemittel 40 von der Leitung 44 in die Schlangen 46 und tritt, nun in flüssiger Form, über einen Abfluss 50 aus den Schlangen 46 aus, um dann in dem Kältemittelkreislauf 20 weitergeleitet zu werden. Auf dem Weg durch die Schlangen 46 kühlt sich das am Zufluss 48 noch gasförmige Kältemittel 40 ab und verflüssigt sich so. Bei dieser Kondensation gibt das Kältemittel 40 Energie in Form von Wärme an die Umgebung 42 ab. Weiter weist der Verflüssiger 28 zur Vergrößerung der für die Abgabe von Wärme relevanten Oberfläche Wärmeaustauschelemente 52 in Form von Lamellen 54 auf. Diese sind an den Schlangen 46 verklebt bzw. damit verlötet und nehmen zusätzlich Energie von den Schlangen 46 auf, um sie dann in Form von Wärme an die Umgebung 42 abzugeben.
  • Das Kältemittel 40 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, von dem Verflüssiger 28 in den Verdampfer 24 geleitet und passiert dabei die Drossel 30. Beim Eintritt in den Verdampfer 24 expandiert das Kältemittel 40 in den Verdampfer 24 hinein. Zur Expansion benötigt das Kältemittel 40 Energie, die es in Form von Wärme aus dem Innenraum 18 des Kältegerätes 10 aufnimmt. Nach Expansion strömt das Kältemittel 40 zurück zum Verdichter 26, der Kältemittelkreislauf 20 ist somit geschlossen.
  • Feuchtigkeit, die sich in der in dem Innenraum 18 vorhandenen Luft befindet, kondensiert durch die Abkühlung an den Innenwänden 14 und an dem Verdampfer 24, es entsteht Abtauwasser 56. Das Abtauwasser 56 wird über eine Öffnung 58 in einer ersten Maschinenraumwand 60, die den Maschinenraum 22 von dem Innenraum 18 abtrennt, in den Verdunstungsbehälter 36 abgeführt, der unmittelbar unterhalb der ersten Maschinenraumwand 60 angeordnet ist.
  • Das so in dem Verdunstungsbehälter 36 aufgefangene Abtauwasser 56 wird über die Verdunstungsvorrichtung 32 verdunstet und strömt entlang der gezeigten Pfeilrichtung in die Umgebung 42 in den Maschinenraum 22.
  • Der Maschinenraum 22 ist über in einer hinteren zweiten Maschinenraumwand 62 gebildete Schlitze 64 mit einer äußeren Umgebung 66 fluidverbunden. Bedingt durch die sehr dichte Anordnung des Verdunstungsbehälters 36 unterhalb der ersten Maschinenraumwand 60 wird der erzeugte Luftstrom zunächst auf eine Oberfläche 68 des in dem Verdunstungsbehälter 36 aufgenommenen Abtauwassers 56, dann zur Seite und dann durch die Schlitze 64 in die äußere Umgebung 66 gedrückt. Die durch die Verdunstung angefeuchtete Luft kann so schnell aus dem Bereich des Verdunstungsbehälters 36 wegtransportiert werden, so dass trockene Luft mit höherer Feuchtigkeitsaufnahmekapazität nachströmen kann.
  • Die Verdunstungsvorrichtung 32 ist in größerem Detail in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Fig. 3 zeigt dabei eine Ansicht von unten auf die Verdunstungsvorrichtung 32, Fig. 4 zeigt eine Ansicht von oben.
  • Der Verflüssiger 28, ausgebildet als Kompaktverflüssiger 70, ist im unteren Bereich des Gehäuses 34, von dem Gehäuse 34 umgeben, angeordnet. Durch das Gehäuse 34 wird vermieden, dass die von dem Verflüssiger 28 erhitzte Luft ungehindert an die Umgebung 42 abgegeben wird. Sie wird vielmehr in dem Gehäuse 34 gestaut.
  • Im oberen Bereich des Gehäuses 34 ist integral mit einer Gehäusewand 72 der Verdunstungsbehälter 36 ausgebildet. Wie in Fig. 4 zu sehen, ist weiter integral mit der Gehäusewand 72 ausgebildet eine Aufnahmevorrichtung 74 zum Aufnehmen der Luftströmungserzeugungseinrichtung 38 vorgesehen. Die Gehäusewand 72 ist, wie ebenfalls in Fig. 4 zu sehen, in dem Bereich, in dem die Luftströmungserzeugungseinrichtung 38 in der Aufnahmevorrichtung 74 angeordnet ist, durchbrochen, so dass die Luftströmungserzeugungseinrichtung 38 in Fluidkommunikation mit einem Innenbereich 76 des Gehäuses 34 steht. Durch Wände 78 der Aufnahmevorrichtung 74 wird in dem Verdunstungsbehälter 36 befindliches Abtauwasser 56 (hier nicht gezeigt) daran gehindert, in den Innenbereich 76 des Gehäuses 34 zu gelangen.
  • Die Luftströmungserzeugungseinrichtung 38 ist in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform als Ventilator 80 ausgebildet, der im Betrieb warme trockene Luft, die sich in dem Gehäuse 34 um den Verflüssiger 28 aufgestaut hat, nach oben saugt und in den Verdunstungsbehälter 36 leitet. Dort nimmt die warme trockene Luft Feuchtigkeit durch das verdunstende Abtauwasser 56 auf und wird, bedingt durch das Zusammenwirken des Ventilators 80 mit der hier nicht dargestellten ersten Maschinenraumwand 60, seitlich aus dem Verdunstungsbehälter 36 zunächst in die Umgebung 42 in dem Maschinenraum 22 und dann in die äußere Umgebung 66 weggeleitet.
  • Kältegeräte 10 entziehen einem Raum mit niedrigem Temperaturniveau, in der Regel dem Innenraum 18 des Kältegerätes 10, Wärme, um sie an einen anderen Raum mit höherem Temperaturniveau, in der Regel die äußere Umgebung 66 des Kältegerätes 10, abzugeben.
  • Der Verdampfer 24 hat in diesem Kältemittelkreislauf 20 die Aufgabe, den Innenraum 18 zu kühlen. Wenn der Verdichter 26 in Betrieb ist, erreicht der Verdampfer 24 eine Temperatur deutlich unter dem Gefrierpunkt und kann somit dem Innenraum 18 Wärme entziehen. Nachteilig bei diesem Vorgang ist, dass die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit an dem Verdampfer 24 kondensiert und damit Reif- oder Eisbildung zur Folge hat.
  • Bei einem Kältegerät 10, das beispielsweise als Kühlschrank ausgebildet ist, taut das so entstandene Eis in der Verdichterstandzeit wieder auf und läuft über ein Rohr an der rückwärtigen Innenwand 14 entlang in den Verdunstungsbehälter 36. Bei einem als Gefrierschrank ausgebildeten Kältegerät 10 taut das Eis nicht in der Standzeit automatisch ab und muss durch zusätzliches Heizen abgetaut werden. In beiden Fällen wird das so entstandene Abtauwasser 56 vorzugsweise in einem Verdunstungsbehälter 36 aufgesammelt und verdunstet bevorzugt bis zum nächsten Abtauzyklus.
  • Das Abtauwasser 56 wird üblicherweise in Kunststoffschalen gesammelt. Diese sind entweder auf dem Verdichter 26 oder unter dem Kältegerätegehäuse 12 montiert, wobei beide Variationen möglich sind. Das Abtauwasser 56 erreicht den Verdunstungsbehälter 36 durch Schläuche oder Rinnen, die auf der Außenseite des Kältegerätegehäuses 12 montiert werden. Einfluss auf die Verdunstungsleistung hat unter anderem auch die Oberfläche 68 des Abtauwassers 56. Bei hocheffizienten Kältegeräten 10 mit kurzen Verdichterlaufzeiten reicht diese Oberfläche 68 und die zugeführte Wärme von dem Verdichter 26 nicht immer aus, um das anfallende Abtauwasser 56 zu verdunsten. Daher werden häufig zusätzlich Heizungsrohre eingesetzt, um die erforderliche Verdunstungsleistung zu erreichen. Diese Variante ist jedoch sehr teuer.
  • Eine Ausführungsform der Verdunstungsvorrichtung 32 weist ein Kunststoffgehäuse auf, in dem der Kompaktverflüssiger 70 sowie der Ventilator 80 integriert sind. Zusätzlich dient dieses Gehäuse 34 als Verdunstungsbehälter 36, in dem die Gehäusewand 72 zum Auffangen des anfallenden Abtauwassers 56 vorgesehen ist. Die entstehende Wärme des Kompaktverflüssigers 70 wird über direkten Kontakt im Verdunstungsbehälter 36 abgegeben. Zusätzlich saugt der Ventilator 80 die warme trockene Luft des Kompaktverflüssigers 70 an und transportiert diese in Richtung der ersten Maschinenraumwand 60, wo sie sich gleichmäßig über der Oberfläche 68 des Abtauwassers 56 verteilt. Die Kombination dieser beiden Effekte, d.h. der entstehende Wärme des Kompaktverflüssigers 70 und der Luftbewegung an der Oberfläche 68 des Abtauwassers 56, hat zur Folge, dass die Verdunstungsleistung erheblich gesteigert werden kann. Beispielsweise kann bei einem Einbau-Kältegerät 10 der Klasse A++ und einer Verdichterlaufzeit von 19 % pro Tag eine Verdunstungsleistung von 126 Gramm in 24 Stunden erreicht werden.
  • Vorteilhaft wird ein Kunststoffgehäuse verwendet, um den Kompaktverflüssiger 70 und den Ventilator 80 in dem Maschinenraum 22 zu positionieren. Eine Integrierung des Verdunstungsbehälters 36 in diesem Gehäuse 34 ist nur geringfügig teurer als ein Gehäuse 34 ohne integrierten Verdunstungsbehälter 36. Vorteil einer solchen Anordnung ist eine kompakte Bauweise und eine höhere Verdunstungsleistung als bei den bisher eingesetzten Verfahren.
  • Es ergibt sich ein kompakter Verdunstungsbehälter 36 mit Ventilator 80. Die Abmessungsdifferenz zwischen Ventilator 80 und dem Verflüssiger 28 wird mit Abtauwasser 56 aufgefüllt. Die von dem Verflüssiger 28 erzeugte Warmluft wird durch den Ventilator 80 auf die Oberfläche 68 des Abtauwassers 56 verteilt. Der Ventilator 80 sorgt somit für eine gute Luftzirkulation auf der Oberfläche 68 des Abtauwassers 56.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Kältegerät
    11
    Kältegerätegehäuse
    14
    Innenwände
    16
    Tür
    18
    Innenraum
    20
    Kältemittelkreislauf
    22
    Maschinenraum
    24
    Verdampfer
    26
    Verdichter
    28
    Verflüssiger
    30
    Drossel
    32
    Verdunstungsvorrichtung
    34
    Gehäuse
    36
    Verdunstungsbehälter
    38
    Luftströmungserzeugungseinrichtung
    40
    Kältemittel
    42
    Umgebung
    44
    Leitung
    46
    Schlangen
    48
    Zufluss
    50
    Abfluss
    52
    Wärmeaustauschelemente
    54
    Lamellen
    56
    Abtauwasser
    58
    Öffnung
    60
    erste Maschinenraumwand
    62
    zweite Maschinenraumwand
    64
    Schlitze
    66
    äußere Umgebung
    68
    Oberfläche
    70
    Kompaktverflüssiger
    72
    Gehäusewand
    74
    Aufnahmevorrichtung
    76
    Innenbereich
    78
    Wände
    80
    Ventilator

Claims (12)

  1. Verdunstungsvorrichtung (32) zum Verdunsten von Abtauwasser (56) aus einem Kältegerät (10), insbesondere aus einem Haushalts-Kältegerät, aufweisend einen in einem Kältemittelkreislauf (20) des Kältegerätes (10) anzuordnenden Verflüssiger (28) als Wärmequelle und einen an dem Verflüssiger (28) ausgebildeten Verdunstungsbehälter (36) zum Aufnehmen des Abtauwassers (56), wobei ein den Verflüssiger (28) umgebendes Gehäuse (34) vorgesehen ist, wobei der Verdunstungsbehälter (36) integral mit einer Gehäusewand (72) des Gehäuses (34) gebildet ist,
    wobei eine Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) zum Erzeugen einer Luftströmung über einer Oberfläche (68) des in dem Verdunstungsbehälter (36) aufgenommenen Abtauwassers (56) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) in der Gehäusewand (72) angeordnet ist.
  2. Verdunstungsvorrichtung (32) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssiger (28) einen Kompaktverflüssiger (70) umfasst.
  3. Verdunstungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (34) aus Kunststoff gebildet ist.
  4. Verdunstungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) in Fluidkommunikation mit einem Innenbereich (76) des Gehäuses (34) ist.
  5. Verdunstungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) zum Ansaugen von trockener, erwärmter Luft von dem Verflüssiger (28) ausgebildet ist.
  6. Verdunstungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) ein Lüfter, ein Ventilator (80) und/oder ein Gebläse aufweist.
  7. Kältegerät (10), insbesondere Haushalts-Kältegerät, aufweisend ein Kältegerätgehäuse (12) mit wenigstens einem Innenraum (18) und einen zum Kühlen des wenigstens einen Innenraumes (18) ausgebildeten Kältemittelkreislauf (20), wobei der Kältemittelkreislauf (20) wenigstens eine der folgenden Komponenten aufweist:
    - Verflüssiger (28),
    - Drossel (30),
    - Verdampfer (24),
    - Verdichter (26),
    gekennzeichnet durch eine Verdunstungsvorrichtung (32) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
  8. Kältegerät (10) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Maschinenraum (22) zum Aufnehmen von Teilen des Kältemittelkreislaufs (20) vorgesehen ist, der in Fluidkommunikation mit einer Umgebung (66) des Kältegerätes (10) ist.
  9. Kältegerät (10) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Maschinenraumwand (60) des Maschinenraums (22) als Prallwand für die durch die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) erzeugte Luftströmung ausgebildet ist.
  10. Kältegerät (10) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (72) mit dem Verdunstungsbehälter (36) und der Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) benachbart zu der Maschinenraumwand (60) angeordnet ist.
  11. Kältegerät (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungsbehälter (36) zum Aufnehmen von an dem Verdampfer (24) und/oder an Innenwänden (14) des wenigstens einen Innenraums (18) anfallendem Abtauwasser (56) ausgebildet ist.
  12. Kältegerät (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssiger (28) einen Kompaktverflüssiger (70) aufweist, wobei der Kompaktverflüssiger (70), der Verdunstungsbehälter (36) und/oder die Luftströmungserzeugungseinrichtung (38) in das Gehäuse (34) der Verdunstungsvorrichtung (32) integriert sind.
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