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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem
Korpus, der wenigstens ein einseitig offenes Lagerfach umgibt, und
einer Tür,
die das Lagerfach verschließt
und dazu an einer Vorderseite des Korpus das Lagerfach überdeckend
anliegt. Herkömmlicherweise
haben Kältegeräte dieser
Art an der Innenseite ihrer Tür
einen flachen, in das Lagerfach hinein eingreifenden Vorsprung,
der die wirksame Dicke der Dämmstoffschicht
der Tür
vergrößert, ohne
ihre von außen
sichtbare Dicke zu erhöhen.
Dennoch ist die Fläche,
an der sich die Tür
und Korpus berühren,
die schwächste
Stelle in der Isolation eines Kältegeräts, denn
ein Luftspalt zwischen Tür
und Korpus verbindet das Innere des Lagerfachs unmittelbar mit der
Innenseite einer zwischen Tür
und Korpus angeordneten Dichtung. Wenn keine geeigneten Gegenmaßnahmen
getroffen werden, ist daher der vordere, türnahe Bereich des Lagerfachs
stets wärmer
als der hintere, und die wärmste
Stelle des Lagerfachs befindet sich in dessen vorderer oberer Ecke.
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Um
eine Mindesthaltbarkeit von Kühlgut
in dem Lagerfach gewährleisten
zu können,
muss garantiert sein, dass die Temperatur im Lagerfach nirgends
einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Eine
inhomogene Temperaturverteilung führt dazu, dass wenn der Grenzwert
an der warmen vorderen oberen Ecke des Lagerfachs eingehalten werden soll,
die übrigen
Bereiche des Lagerfachs auf noch tiefere Temperaturen abgekühlt werden
müssen.
Der Energieverbrauch eines Kältegeräts nimmt
mehr als linear mit der Temperaturdifferenz zwischen seinem Lagerfach
und der Umgebung zu. Eine unnötig
tiefe Temperatur im Lagerfach wirkt sich daher stark auf die Wirtschaftlichkeit
des Geräts
aus. Zwar ist insbesondere von No-Frost-Kältegeräten bekannt, am Lagerfach ein
Gebläse
vorzusehen, welches für
eine Luftströmung
im Lagerfach und damit für
einen verbesserten Temperaturausgleich zwischen unterschiedlich
gut isolierten Bereichen des Lagerfachs sorgt. Das Gebläse benötigt aber
seinerseits Antriebsenergie, die die Energiebilanz des Gerätes belastet, und
da diese Antriebsenergie letztlich als Wärme in das Lagerfach abgegeben
wird, muss sie durch entsprechende Mehrarbeit der Kältemaschine
wieder beseitigt werden, was die Wirtschaftlichkeit des Geräts noch
zusätzlich
beeinträchtigt.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher, ein Kältegerät zu schaffen,
das eine verbesserte Homogenität der
Temperaturverteilung in seinem wenigstens einen Lagerfach ohne den
fortwährenden
Einsatz von Antriebsenergie erzielt.
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Die
Aufgabe wird gelöst,
indem bei einem Kältegerät mit einem
Korpus, der ein einseitig offenes Lagerfach umgibt, einer Tür, die in
geschlossener Stellung an einer Vorderseite des Korpus das Lagerfach überdeckend
anliegt, und einer zwischen der Vorderseite und der Tür angeordneten
Dichtung, von der eine Innenseite mit dem Lagerfach über einen Luftspalt
in Verbindung steht, ein deckenseitiger Abschnitt des Luftspalts,
der sich zwischen dem Lagerfach und einem an der Decke des Korpus
anliegenden Abschnitt der Dichtung erstreckt, länger ist als ein bodenseitiger
Abschnitt, der sich zwischen dem Lagerfach und einem am Boden des
Korpus anliegenden Abschnitt der Dichtung erstreckt. Da der Luftspalt
der wichtigste Weg ist, auf dem Wärme in das Lagerfach gelangt,
kann der Wärmezustrom
entlang des oberen Randes der Tür
durch Verlängern des
Spalts reduziert und so eine gleichmäßigere Temperaturverteilung
erreicht werden.
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Richtungswechsel
des Luftspalts auf dem Weg zwischen Dichtung und Lagerfach behindern
erheblich den Wärmetransport
durch strömende
Luft. Daher sind am deckenseitigen Abschnitt des Luftspalts vorzugsweise
wenigstens zwei Richtungswechsel vorgesehen. Die Zahl der Richtungswechsel sollte
am deckenseitigen Abschnitt generell höher sein als am bodenseitigen
Abschnitt.
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Vorzugsweise
weist die Tür
einen in das Lagerfach eingreifenden Vorsprung auf, dem eine im wesentlichen
vertikale Flanke an der Decke des Korpus gegenüberliegt. So ergibt sich ein
Richtungswechsel zwischen eine Spaltabschnitt, der sich zwischen
einem horizontalen Bereich der Decke und einer Oberseite des in
das Lagerfach eingreifenden Vorsprungs erstreckt, und einem Spaltabschnitt
zwischen der vertikalen Flanke und einer Rückseite des Vorsprungs.
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Die
vertikale Flanke ist vorzugsweise Teil einer von der Decke nach
unten vorspringenden Rippe. So kann wenigstens ein Teil des Raums
zwischen der vertikalen Flanke und einer Rückwand des Korpus noch als
Teil des Lagerfachs genutzt werden.
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An
einer Rückseite
der Rippe ist vorzugsweise eine nach hinten ansteigende Schrägfläche gebildet.
Eine solche Schrägfläche ist
mit den herkömmlichen
Techniken zum Tiefziehen eines Innenbehälters des Lagerfachs einfacher
zu realisieren als eine vertikale Rückseite.
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Ein
hinterschnittener Bereich des Lagerfachs, der sich zwischen der
Rippe und einer Rückwand
des Geräts
befindet, kann einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge
genutzt werden, um darin einen Verdampfer unterzubringen. Dabei
kann es sich auch um einen No-Frost-Verdampfer handeln, da auch
bei Kältegeräten dieses
Typs die mit der Erfindung erreichte verbesserte Isolation im vorderen
Bereich des Lagerfachs in vorteilhafter Weise zu einer Verringerung
des Energieverbrauchs führt.
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Die
Schrägfläche kann
sich über
wenigstens die Hälfte
der Tiefe, vorzugsweise sogar über
die gesamte Tiefe des Lagerfachs erstrecken. Dies ist insbesondere
zweckmäßig im Falle
einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung, bei der ein Verdampfer
zwischen einem Innenbehälter
des Lagerfachs und einer den Innenbehälter umgebenden Dämmstoffschicht angebracht
ist.
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Ein
solcher Verdampfer kann über
Decke, Seitenwände
und Boden des Lagerfachs verteilt sein und auf diese Weise eine
homogene Temperaturverteilung im Lagerfach erheblich begünstigen.
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Rohrleitungsabschnitte
eines solchen Verdampfers sollten in der Rippe verlaufen, um eine wirksame
Kühlung
der vorderen oberen Ecke des Lagerfachs zu ermöglichen. Außerdem sollten Rohrleitungsabschnitte
des Verdampfers auch an der Schrägfläche angebracht
sein, wobei eine sich kontinuierlich von der Rippe bis zur Rückwand erstreckende
Schrägfläche eine
gleichmäßige Verteilung
der Rohrleitungsabschnitte ermöglicht.
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Um
dem relativ starken Wärmeeinfall
im Kontaktbereich zwischen Korpus und Tür Rechnung zu tragen, können die
Rohrabschnitte des Verdampfers in der Nähe der Tür dichter angeordnet sein als in
der Nähe
einer Rückwand
des Lagerfachs.
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Ein
Heizrohr, das in herkömmlicher
Weise an der Vorderseite des Korpus eingebettet sein kann, um das
Niederschlagen von Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft an freiliegenden Oberflächen des Korpus
zu verhindern, kann erfindungsgemäß vorteilhaft in einem Kältemittelkreislauf
stromabwärts
von einem Verflüssiger
angeordnet sein, da in Folge des durch den oben beschriebenen Gehäuseaufbau
reduzierten Wärmeeinfalls
die Außenflächen des
Korpus in der Nähe
der Tür
nicht so kalt werden wie bei einem herkömmlichen Kältegerät.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch ein Haushaltskältegerät, hier ein Kombinationsgerät, gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 einen
Schnitt durch den unteren Bereich eines Kältegeräts gemäß einer weiterentwickelten,
zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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3 einen
Schnitt durch den unteren Bereich eines Kältegeräts gemäß einer dritten Ausgestaltung;
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4 einen
zu 2 analogen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät in No-Frost-Bauweise
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5 einen
zu 2 analogen Schnitt gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung;
und.
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6 einen
zu 2 analogen Schnitt gemäß einer sechsten Ausgestaltung
der Erfindung.
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1 zeigt
einen Schnitt durch ein Kombinations-Haushaltskältegerät mit einem Korpus 1,
einem Normalkühlfach 2,
einem Gefrierfach 3 und Türen 4, 5 zum
Verschließen
der beiden Fächer.
Die Türen 4, 5 weisen
jeweils einen flach quaderförmigen,
nach innen gerichteten Vorsprung 6 bzw. 7 auf,
der in geschlossener Stellung der Tür 4 bzw. 5 in
das zugeordnete Fach 2 bzw. 3 eingreift und dabei
einen schmalen umlaufenden Luftspalt 8, 9 zwischen
Schmalseiten des Vorsprungs 6 bzw. 7 und diesen
gegenüberliegenden Decken-,
Boden- und Seitenwandflächen des
Fachs 2 bzw. 3 bildet. Über diesen Luftspalt 8 bzw. 9 findet
unvermeidlicherweise ein Luftaustausch und ein Wärmetransport zwischen dem Inneren
des Fachs 2 bzw. 3 und der Innenseite einer Dichtung 10 statt,
die an einer Innenseite der Tür 4 bzw. 5 rings um
deren Vorsprung 6 bzw. 7 angebracht ist und an einer
Vorderseite 11 des Korpus 1 anliegt.
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Sowohl
am oberen als auch am unteren Rand der Tür 5 weist der Luftspalt 9 jeweils
einen Richtungswechsel auf zwischen einem unmittelbar an die Dichtung 10 angrenzenden
vertikalen Abschnitt und einem sich zwischen Decke bzw. Boden des
Fachs 3 und den Schmalseiten des Vorsprungs 7 erstreckenden
horizontalen Abschnitt. Der mit 27 bezeichnete vertikale
Abschnitt am oberen Rand der Tür 5 ist
deutlich breiter als entsprechende Abschnitte 28 am unteren
Rand der Tür 4 und
der Tür 5,
d. h. die Tür 5 deckt
einen großen
Teil der Vorderkante einer Zwischenwand 21 zwischen den
Fächern 2, 3 ab. Die
daraus resultierende große
Länge des
Luftspalts am oberen Rand der Tür 5 beeinträchtigt den Luftaustausch
zwischen dem Inneren des Gefrierfachs 3 und der Innenseite
der Dichtung 10 und reduziert so den Temperaturunterschied
zwischen der oberen vorderen Ecke des Gefrierfachs 3 und
anderen Teilen desselben.
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Ein
Verdampfer 15, der das Gefrierfach 3 kühlt, ist
hier in Wrap-around-Bauweise implementiert, d. h. eine Rohrleitung
für Kältemittel
erstreckt sich schraubenlinienähnlich über Decke,
Seitenwände
und Boden des Gefrierfachs 3 zwischen einem Innenbehälter 16 und
einer diesen umgebenden Dämmmaterialschicht 17.
Der Innenbehälter 16 kann in
an sich bekannter Weise aus Kunststoff tiefgezogen sein, wobei dann
die Rohrleitung des Verdampfers 15 unmittelbar auf den
Innenbehälter 16 aufgeklebt
oder auf den Innenbehälter 16 außen umgebenden,
gut wärmeleitenden
metallischen Platten angebracht sein kann. Denkbar ist auch, den
Innenbehälter 16 unmittelbar
aus metallischen Platten zusammenzufügen, an deren Außenseiten
dann die Rohrleitung des Verdampfers 15 angebracht werden kann.
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Da
der Wärmeeintrag über den
Luftspalt 9 immer noch stärker ist als durch die Dämmmaterialschicht 17,
ist es zweckmäßig, den
vorderen Bereich des Gefrierfachs 3 stärker zu kühlen als den hinteren. Hierfür sind im
dargestellten Ausführungsbeispiel Schleifen 18 der
Kältemittelrohrleitung
in einem vorderen Bereich des Gefrierfachs 3 mit einem
kleineren Abstand zueinander verlegt als in einem hinteren Bereich.
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Durch
die verringerte Wärmeleitung
im Bereich des Luftspalts 9 verringert sich die Heizleistung, die
benötigt
wird, um die Vorderseite 11 außerhalb der Dichtungen 10 so
warm zu halten, dass dort keine Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft
auskondensiert. Eine Heizleitung 19, die in dem Fachmann
vertrauter Weise mit verdichtetem warmem Kältemittel gespeist wird und
an der Vorderseite 11 rings um die Öffnung des Gefrierfachs 3 verläuft, kann
daher in einem Kältemittelkreislauf,
der einen (nicht dargestellten) Verdichter, einen Verflüssiger 20, über den
Abwärme
des im Verdichter verdichteten und erwärmten Kältemittels an die Umgebung
abgegeben wird, eine Drosselstelle und den Verdampfer 15 umfasst, zwischen
dem Verflüssiger 20 und
der Drosselstelle angeordnet sein, so dass das in der Heizleitung 19 zirkulierende
Kältemittel
bereits im Verflüssiger 20 vorgekühlt ist.
Dadurch verringert sich nochmals der Wärmeeintrag in das Gefrierfach 3 über den
Luftspalt 9.
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2 zeigt
in einem Teilschnitt ein Kältegerät gemäß einer
bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung. Sie unterscheidet sich
von der Ausgestaltung der 1 durch
den Verlauf des Luftspalts 9 am oberen Rand der Tür 5.
Der vertikale Abschnitt 28 des Luftspalts der Ausgestaltung
von 1 ist hier gewissermaßen ins Innere des Gehäuses verlagert; ein
vertikaler Abschnitt 12 erstreckt sich hier zwischen der
Rückseite 13 des
Vorsprungs 7 und einer an der Decke des Gefrierfachs 3 gebildeten
vertikalen Flanke 14. Der Luftaustausch zwischen dem Inneren
des Gefrierfachs 3 und der Innenseite der Dichtung 10 ist
daher entlang der vorderen oberen Kante des Gefrierfachs 3 nicht
nur durch die relativ große
Länge des
Luftspalts, sondern zusätzlich durch
den Richtungswechsel vom horizontalen zum vertikalen Abschnitt 12 erschwert,
was den Wärmeeintrag
in diesem Bereich des Gefrierfachs 3 und damit den Temperaturunterschied
zwischen diesem Bereich und anderen Teilen des Gefrierfachs 3 weiter reduziert.
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Die
verbesserte Isolationswirkung ist in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 erkauft durch
ein vergrößertes Volumen
der Zwischenwand 21 zwischen den Fächern 2, 3 und
einen entsprechenden Verlust an nutzbarem Volumen in den Fächern 2, 3.
Die Ausgestaltung der 3 vermeidet diesen Nachteil,
indem die vertikale Flanke 14 an der Decke des Gefrierfachs 3 als
türnahe
Flanke einer sich über
die gesamte Breite der Decke des Gefrierfachs 3 erstreckenden
Rippe 22 ausgebildet ist und hinter einer schrägen Rückseite 23 der
Rippe 22 das Gefrierfach 3 nach oben hinterschnitten
ist. Die Dicke der Zwischenwand 21 kann hinter der Rippe 22 sogar noch
geringer sein als davor, da zwischen den zwei gekühlten Fächern 2, 3 nur
eine im Vergleich zu den Außenwänden des
Korpus 1 relativ geringe Stärke der Dämmmaterialschicht 17 benötigt wird,
wohingegen an einer Vorderkante der Zwischenwand 21 in der
Vertikalen wenigstens ausreichend Platz vorhanden sein muss, um
daran die Dichtungen 10 der Türen 4, 5 und
zwischen den Dichtungen 10 die Heizleitung 19 unterzubringen.
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Die
Rückseite 23 der
Rippe 22 ist bei dieser Ausgestaltung so steil, wie die
zum Fertigen des Innenbehälters 16 verwendete
Tiefziehtechnik zulässt. Die
Rückseite 23 ist
frei von Rohrleitungen des Verdampfers 15; im Ausgleich
ist der Abstand zwischen zwei Rohrleitungsschleifen 18 in
der Rippe 22 noch etwas geringer als am Boden des Gefrierfachs 3.
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Ein
Gefrierfach mit einem Innenbehälter 16, der
wie in 3 gezeigt geformt ist, kann vorteilhaft benutzt
werden, um wie in 4 gezeigt einen No-Frost-Verdampfer 24 und
einen Ventilator 25 im hinterschnittenen Bereich des Gefrierfachs 3 hinter der
Rippe 22 unterzubringen. Der in 3 gezeigte Wrap-around-Verdampfer
kann dann entfallen. Zwar gibt dieser Ventilator 25 im
Betrieb Wärme
an das Gefrierfach 3 ab, doch der verringerte Wärmezustrom
in der oberen vorderen Ecke des Gefrierfachs 3 erlaubt
es, die Antriebsleistung des Ventilators 25 und damit auch
die von ihm in das Fach 3 abgegebene Heizleistung niedrig
zu wählen.
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5 zeigt
eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kältegeräts, bei der die schräge Rückseite 23 der
Rippe 22 auf praktisch die gesamte Tiefe des Gefrierfachs 3 verbreitert
ist. Die Decke des Gefrierfachs 3 ist hier zwar abschüssig, aber
auf praktisch ihrer gesamten Fläche
eben, was die Anbringung des Wrap-around-Verdampfers 15 vereinfacht.
Im Vergleich zur Ausgestaltung der 3 geht zwar
immer wieder ein kleiner Teil des Volumens des Gefrierfachs 3 verloren,
jedoch ist gerade dieser unmittelbar hinter der steilen Rückseite 23 in der
Ausgestaltung der 3 liegende Bereich nur mit Schwierigkeiten
zur Unterbringung von Gefriergut nutzbar.
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Die
Ausgestaltung der 5 hingegen ermöglicht eine
weitgehend vollständige
Nutzung des Gefrierfachvolumens, indem Gegenstände, die sich nicht über die
gesamte Tiefe des Fachs 3 erstrecken, in mehreren in Tiefenrichtung
gestaffelten Stapeln angeordnet werden.
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Da
bei dieser Art der Unterbringung von Kühlgut kein Auszugkasten benutzt
werden kann, ist es für
den Nutzer bequem, wenn das Gefrierfach 3 ungefähr in seiner
Augenhöhe
angeordnet ist. D. h. es ist zweckmäßig, das Gefrierfach 3 über dem
Normalkühlfach 2 anzuordnen,
wie in der Schnittdarstellung der 6 gezeigt.
Diese Fig. zeigt auch die oben erwähnte Unterbringung von Kühlgut in
Form von in Tiefenrichtung gestaffelten, unterschiedlich hohen Stapeln
aus Gebinden 26. In einem hinteren Bereich des Gefrierfachs
können
diese Stapel höher sein
als der untere Rand der Flanke 14.
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Selbstverständlich kommt
die Anbringung des Gefrierfachs 3 oberhalb des Normalkühlfachs 2 auch
bei den anderen oben beschriebenen Ausgestaltungen in Betracht,
genau so wie die Kombination anderer als der genannten Typen von
Lagerfächern in
einem gleichen Korpus. Des Weiteren kann die vertikale Flanke 14 auch
an der Decke eines anderen Typs von Lagerfach als dem oben beschriebenen Gefrierfach
bzw. an mehreren Lagerfächern
eines gleichen Korpus vorgesehen sein.