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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushalts-Kältegerät, mit einem Kältemittelverdichter, der über eine Abgabeleitung mit einem Verflüssiger verbunden ist, wobei im oberen Bereich des Kältemittelverdichters eine Sammelschale zur Aufnahme und Verdunstung von Abtauwasser angeordnet ist und die Sammelschale einen definierten Überlauf aufweist zum Weiterleiten von aus der Sammelschale überlaufenden Abtauwassers zu einer Zusatzschale.
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Es ist bekannt, zur Verdunstung außerhalb des Kühlbereichs Abtauwasser zu sammeln und die Abwärme des vorhandenen Kompressors zur Verdunstung zu nutzen (
DE 20 2006 005 552 U1 ) Dazu wird das Abtauwasser in einem oberhalb des Kompressors angeordneten Sammelbehälter gesammelt. Durch die Abwärme des Kompressors wird das Abtauwasser erwärmt und so seine Verdunstung beschleunigt.
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Dabei muss ein Sammelvolumen bereitgestellt werden, dass groß genug ist, die gesamte Menge des Abtauwassers auch bei der Enteisung von einer sehr starken Vereisung des Verdampfers aufnehmen zu können. Hierzu wird im Rahmen der
DE 10 2008 041 558 A1 ein Aufsatz auf den Kompressor vorgestellt, bei dem von einem Hauptreservoir das Abtauwasser in ein äußeres Wasserreservoir abfließen kann, wenn das Hauptreservoir gefüllt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Sammel- und Verdunstungskonzept für das Abtauwasser bereitzustellen, welches auch sehr große Wassermengen gut aufnehmen kann, und dann die nachfolgende Verdunstung zu unterstützen und gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird bei einem Kältegerät, insbesondere Haushalts-Kältegerät, der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Zusatzschale ein von der Sammelschale getrenntes Bauteil ist.
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Bei einem Kältegerät ist somit ein Kältemittelverdichter vorgesehen, der in einem geschlossenen Kreis über eine Abgabeleitung mit einem Verflüssiger verbunden ist, wobei im oberen Bereich des Kältemittelverdichters eine Sammelschale zur Aufnahme und Verdunstung von Abtauwasser angeordnet ist und die Sammelschale einen definierten Übelauf aufweist zum Weiterleiten von aus der Sammelschale überlaufenden Abtauwassers zu einer Zusatzschale. Dabei ist die Zusatzschale ein von der Sammelschale getrenntes Bauteil. Entsprechend kann die Sammelschale für ein kleineres Volumen ausgelegt sein, als die maximal mögliche Abtauwassermenge unter Worst-Case-Bedingungen, die auftreten, wenn seit längerer Zeit keine Enteisung vorgenommen wurde. Bei No-Frost-Geräten, also Geräten, die eine Steuerung zur regelmäßigen und automatischen Enteisung umfassen, treten die Worst-Case-Bedingungen auf, wenn das Gerät in einer humiden Umgebung betrieben wird, und/oder wenn die Tür/Klappe des Geräts länger offen stand und/oder sehr häufig geöffnet wurde. Insbesondere sind die Zusatz- und Sammelschale räumlich voneinander getrennt und sind mit jeweils eigenen Befestigungsmitteln an dem Kältegerät befestigt. Da im oberen Bereich des Verdichters häufig nur begrenzt Platz vorhanden ist, kann die Zusatzschale in einen davon getrennten Bereich eingebaut werden. Außerdem wird in Kältegeräten ein Kühlluftkonvektionsstrom des Kompressors und des Kondensators und zum Abtransport des verdunsteten Abtauwassers definiert. Dieser Luftstrom wird bevorzugt entlang der Oberseite des Kompressors geleitet und würde durch eine zu große Sammelschale gestört.
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Bevorzugt ist die Zusatzschale in vertikaler Richtung im Wesentlichen auf der Höhe des unteren Bereichs des Kältemittelverdichters angeordnet. Hier ist häufig Platz, der nicht für andere Komponenten benötigt wird. Außerdem ist diese Lage vorteilhaft, denn eine Zusatzschale, die im oberen Bereich des Verdichters angeordnet wäre, würde den Luftkreislauf zur Kühlung des Verdichters behindern. Ebenso könnte der Luftkreislauf der Kühlung des Verflüssigers behindert werden.
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Weiterführend befindet sich ein Abschnitt der Abgabeleitung innerhalb der Zusatzschale. Da die Abgabeleitung direkt den Verdichter verlassend eine hohe Temperatur aufweist, eignet sie sich, das in der Zusatzschale aufgenommene Abtauwasser zu erwärmen und so dessen Verdunstung zu fördern.
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Vorteilhafterweise ist der Überlauf derart eingerichtet, dass überlaufendes Abtauwasser in die Zusatzschale tropfen oder fließen kann. Der Überlauf begrenzt so die Aufnahmemenge der Sammelschale und durch den definierten Überlauf wird der Abfluss und die Fließrichtung zu der Zusatzschale definiert.
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Insbesondere liegt der in der Zusatzschale befindliche Abschnitt der Abgabeleitung bei einer Projektion auf die Horizontale bogenförmig um den Kältemittelverdichter. Auf diese Weise kann der umlaufende Platz zu Füßen des Verdichters gut genutzt werden. Zusätzlich kann so eine relativ große Fläche der Zusatzschale von der Abgabeleitung umfasst werden und es sind dabei nur Umlenkungen um je 90° nötig. Wenn nämlich statt dessen die Abgabeleitung auf einem kleineren Bereich vorgesehen wäre, so wären abhängig von der Konstruktion Umlenkungen um 180° notwendig.
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Insbesondere umfasst der bogenförmig um den Kältemittelverdichter liegende Abschnitt der Abgabeleitung den Kältemittelverdichter zu zumindest 270°. Hierdurch wird ein Großteil einer kompletten Umrundung des Verdichters durch die Abgabeleitung erreicht, so dass die Wärme der Abgabeleitung das in der Zusatzschale befindliche Abtauwasser bestmöglich erwärmen kann.
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Bevorzugt weist der in der Zusatzschale befindliche Abschnitt der Abgabeleitung eine Länge von mindestens 15 cm auf. Es wurde erkannt, dass diese Mindestlänge vorteilhaft ist, um einen ausreichenden Wärmeübergang auf das Abtauwasser zu ermöglichen.
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Weiterführend ist ein unterer Bereich des Kältemittelverdichters in der Zusatzschale aufgenommen, so dass der Verdichter direkt auf dem Grund der Zusatzschale steht und dort befestigt ist. So wird der Bereich um und/oder unterhalb des Verdichters gut genutzt.
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Alternativ ist der Kältemittelverdichter der Zusatzschale benachbart und steht insbesondere neben der Zusatzschale und so kann der Verdichter direkt an dem Rahmen oder Gestell des Kältegeräts befestigt werden. Da der Verdichter ein relativ hohes Gewicht hat, ist die unmittelbare Befestigung an tragenden Teilen des Kältegeräts vorteilhaft.
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Insbesondere umfasst der Rahmen des Kältegeräts ein Bodenblech mit einem schalenförmigen Bereich, der einen flüssigkeitsdichten Bodenbereich mit einer umlaufend geschlossenen Seitenwand umfasst. Dabei bildet dieser Bereich die Sammelschale. Da bei vielen Ausführungen von Kältegeräten ein Bodenblech verwendet wird, kann dieses kostengünstig zu einer Zusatzschale geformt, insbesondere geprägt werden.
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Der Gegenstand der Erfindung und deren Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Prinzipskizze des Kompressorkältekreislaufs,
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2 eine Draufsicht auf die Zusatzschale mit darin aufgenommenem Kompressor und
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3 eine alternative Anordnung der Zusatzschale neben dem Kompressor.
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In 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Kältegerät 1 mit einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Kältegerät 1, bei dem es sich um einen Kühlschrank oder um ein Gefriergerät handeln kann, umfasst in an sich bekannter Weise einen geschlossenen Kältemittelkreislauf, zu dem ein Verdampfer 2, ein Kältemittelverdichter bzw. Kompressor 3 und ein Verflüssiger bzw. Kondensator 4 gehört. Das Kältemittel wird im (Kältemittel)-Verdichter 3 komprimiert und über eine Abgabeleitung 15 an den Verflüssiger 4 geleitet, von dort zu dem Verdampfer, der sich in dem zu kühlenden Raum befindet und ihn über die Verdunstungskälte des Kühlmittels kühlt. Der Verflüssiger 4 ist bevorzugt an der Rückwand des Kältegeräts 1 angeordnet. Anschließend wird das Kältemittel über die Rückführleitung 5 wieder dem Kältemittelverdichter 3 zugeführt. Es sei angemerkt, dass es sich bei 1 um eine prinzipielle Darstellung mit den wichtigsten Elementen handelt und andere Elemente, wie z. B. eine Drossel auf der Eintrittsseite des Verdampfers 2 hier nicht dargestellt sind.
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Innerhalb des Kältegeräts 1 befinden sich ferner ein Temperaturwähler 6, mit dem die im Kältegerät 1 erwünschte Kühltemperatur vorwählbar ist, und ein Temperatursensor 7, der die jeweilige Temperatur in dem Kältegerät 1 ermittelt. Sowohl der Temperaturwähler 6 als auch der Temperatursensor 7 sind ausgangsseitig jeweils mit Steuereingängen eines Steuergeräts 8 verbunden, das mit einem Spannungsversorgungseingang an einem Anschluss 9 angeschlossen ist, dem eine Versorgungsspannung für den Betrieb des Kältemittelverdichters 3 zugeführt wird. Das Steuergerät 8 nimmt in Abhängigkeit von der Einstellung des Temperaturwählers 6 und der von dem Temperatursensor 7 jeweils gelieferten Temperaturmesssignale eine Ansteuerung des Kühlmittelverdichters 3 vor, so dass die Temperatur im Kältegerät entsprechend nachgeregelt wird.
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Innerhalb des Kältegeräts 1 ist ferner gemäß 1 ein Auffangtrichter 10 angedeutet, der zum Sammeln von Abtauwasser dient, welches sich in dem Kältegerät bildet. Der Auffangtrichter 10 wird üblicherweise in der Rückseite der Innenauskleidung des Kältegeräts angeordnet. Von dem Auffangtrichter 10 führt eine Abführleitung 11 aus dem Innenraum des Kältegeräts 1 nach außen und zwar zu einem Sammelbehälter oder einer Sammelschale 12 hin, die die Oberseite des Kältemittelverdichters 3 umgibt. In dieser Sammelschale 12 fließt das von dem Auffangtrichter 10 aufgefangene Abtauwasser hinein, und wird durch die von Kältemittelverdichter 3 besonders in dessen oberen Bereich abgegebene Abwärme erwärmt und damit die Verdunstung gefördert.
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Gemäß 1 weist die Sammelschale 20 eine mittige, unten gelegene Öffnung auf, durch welche eine obere Rundung des Kältemittelverdichters 3 stößt. An dieser Stelle ist eine flüssigkeitsdichte Verbindung beider Teile vorgesehen (nicht dargestellt), wie z. B. durch den Einsatz einer Elastomerdichtung. In dieser Ausführung hat das Abtauwasser unmittelbaren Kontakt zu der oberen Kuppel des Verdichters 3, was so für einen optimalen Wärmeübergang führt. Alternativ (nicht dargestellt) kann die Sammelschale an ihrer Unterseite eine geschlossene, konkave nach oben gerichtete Wölbung aufweisen, die möglichst passgenau an die Form der Kuppel des Verdichters angepasst ist. So kann die Sammelschale im Fertigungsprozess einfach aufgesetzt werden, ohne dass gesondert für eine (Flüssigkeits-)Dichtigkeit im Übergang von der Schale 12 zum Verdichter 3 gesorgt werden muss.
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Im Falle einer übermäßig großen Vereisung des Verdampfers
2 kann die Menge des Abtauwassers auch mehrere Liter umfassen. Bereits unter
DE 10 2008 041 558 A1 wurde erkannt, dass eine zu große Sammelschale nachteilig ist. Ein Grund dafür ist, dass die Verdunstung dann optimal funktioniert, wenn die Temperatur in der Sammelschale möglichst hoch ist. Wenn aber das zu erwärmende Volumen des Abtauwassers aufgrund einer großen Sammelschale
12 zu groß ist, so verteilt sich die Abwärme des Verdichters
3 zu sehr, was zu einer verringerten Temperatur und somit Verdunstung führt. Auch ist ein großes Volumen oberhalb des Verdichters konstruktiv schwierig zu erhalten. Aus diesem Grund ist die Sammelschale
12 nicht übermäßig groß, und ist also nicht geeignet das gesamte Abtauwasser unter Worst-Case-Bedingungen aufzunehmen und weist statt dessen an ihrer Oberkante an einer Seite einen Überlauf
20 auf. Bei einem zu hohen Pegelstand in der Sammelschale
12 wird der Überschuss in eine darunter liegende Zusatzschale
22 herabtropfen. Alternativ kann hierfür auch eine Fließführung, wie z. B. ein Rohr oder Schlauch, vorgesehen sein. Der Verdichter
3 steht gemäß
1 oder
2 innnerhalb der Zusatzschale
22 und ist dort und an ihr befestigt.
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2 zeigt die Zusatzschale 22 in einem Blickwinkel von oben mit ihrer rechteckigen Grundform. Mittig in der Zusatzschale 22 befindet sich der Kältemittelverdichter 3. Die Zusatzschale 22 ist ein Spritzgussteil mit angeformten Befestigungsmitteln (nicht dargestellt), über welche die Haltlaschen 31 des Kältemittelverdichters 3 an der Zusatzschale 22 verschraubt sind. Die Zusatzschale 22 selbst ist über nicht dargestellte Befestigungsmittel an dem Rahmen oder Gehäuse des Kältegeräts 1 befestigt.
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Die Rückführleitung 5 führt in den Kältemittelverdichter 3 und das dort verdichtete Kältemittel wird über die Abgabeleitung 15 aus dem Kältemittelverdichter 3 geleitet. Ein kurzes Stück nach dem Verlassen des Verdichters 3 ist die Abgabeleitung 15 nach unten abgewinkelt. Ein geringes Stück oberhalb der Innenoberfläche der Zusatzschale 22 sorgt eine zweite Abwinklung dafür, dass die Abgabeleitung parallel zu der Innenoberfläche der Zusatzschale 22 verläuft. Somit wird die Abgabeleitung nach Verlassen des Verdichters 3 unmittelbar in die Zusatzschale geführt. Gemäß 1 ist dieses Stück schematisch und nur recht kurz ausgeführt. 2 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Abgabeleitung um knapp 360° um den Kältemittelverdichter 3 herum geführt ist. Am Ende dieses parallel zu der Bodenfläche der Zusatzschale 22 geführten Verlaufs ist eine weitere Abwinklung vorgesehen, bei der die Abgabeleitung den Bereich der Zusatzschale 22 verlässt und zu dem Verflüssiger 4 geführt wird.
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3 zeigt eine Alternative der Lage des Kältemittelverdichters 3. Hierbei ist er nicht in der Zusatzschale 22 aufgenommen, sondern neben letzterer am Rahmen des Kältegeräts 1 befestigt. Die Zusatzschale 22 ist mit Klipshaken (nicht dargestellt) an dem Rahmen oder Gehäuse des Kältegeräts befestigt. Da somit die Zusatzschale keine Lager-, Gewichts- und/oder dynamische Kräfte des Verdichters 3 aufnehmen muss, kann sie weniger stabil und aufwändig ausgeführt sein.
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Aus der Sammelschale 12 überlaufendes Abtauwasser tropft oder läuft in beiden obigen Ausführungsformen in die Zusatzschale 22 und sammelt sich an deren Grund, entlang dem die Abgabeleitung geführt ist. Die Abgabeleitung weist gerade unmittelbar nach dem Verlassen des Verdichters 3 eine hohe Temperatur auf, welche das Abtauwasser erhitzt und so seine Verdunstung fördert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kältegerät
- 2
- Verdampfer
- 3
- Kältemittelverdichter
- 4
- Verflüssiger
- 5
- Rückführleitung
- 11
- Abführleitung
- 12
- Sammelschale
- 15
- Abgabeleitung
- 20
- Überlauf
- 22
- Zusatzschale
- 31
- Haltelasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006005552 U1 [0002]
- DE 102008041558 A1 [0003, 0025]
