DE112004002258T5

DE112004002258T5 - Abtaueinrichtung für einen Verdampfer in einem Kühlschrank

Info

Publication number: DE112004002258T5
Application number: DE112004002258T
Authority: DE
Inventors: Sang Ik Cheongju Lee; Bong Jun Changwon Choi; Jong Min Sin; Yongsam Yongin Jeon; Jae Seong Masan Sim; Young Gwangmyeong Jeong
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20070000271A1; WO2005052474A3; US8087261B2; WO2005052474A2

Abstract

Kühlschrank mit:
einem Kaltluftkanal zum Erhalten kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird;
einem Verdampfer im Kaltluftkanal;
mindestens einem Abtauheizer im Kaltluftkanal zur selektiven Wärmeemission;
einem Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten;
einem Motor zum Antreiben des Lüfters; und
einer Auf/Zu-Einrichtung zum selektiven Schließen eines Raums, in dem der Verdampfer, der Abtauheizer und der Lüfter untergebracht sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Kühlschrank, und spezieller betrifft sie eine Abtaueinrichtung für einen Verdampfer in einem Kühlschrank zum Entfernen von Eis von einer Fläche des Verdampfers.
Hintergrundbildende Technik
Bei einem Kühlschrank wird allgemein ein Kühlzyklus wiederholt, bei dem Kühlmittel komprimiert, kondensiert, expandiert, verdampft wird, um sein Inneres herunterzukühlen, um Nahrungsmittel und dergleichen mit Frische zu lagern.
Um den Kühlzyklus des Kühlmittels auszuführen, ist der Kühlschrank mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer versehen. Der Kompressor bringt gasförmiges Kühlmittel von niedriger Temperatur (niedrigem Druck) auf hohe Temperatur (hohen Druck) und der Kondensator erhält das Kühlmittel vom Kompressor und sorgt für einen Wärmeaustausch des Kühlmittels mit Außenluft, um es zu kondensieren. Das Expansionsventil verfügt über einen Durchmesser, der kleiner als der der anderen Teile ist, um zu einem Druckabfall des Kühlmittels vom Kondensator zu führen. Der Verdampfer absorbiert Wärme vom Kühlmittel, wenn das durch das Expansionsventil geschickte Kühlmittel auf niedrigem Druck verdampft.

Der Aufbau und der Betrieb eines Kühlschranks gemäß einer einschlägigen Technik werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Kühlschranks gemäß einer einschlägigen Technik, und die 2 zeigt einen Längsschnitt eines Abtauprozes ses für einen Verdampfer bei einem Kühlschrank gemäß einer einschlägigen Technik.

Gemäß der 1 ist das Innere eines Kühlmittelgehäuses 100 in eine Gefrierkammer 110 und eine Kühlkammer 111, mit einer Trennwand 101, unterteilt. Obwohl die Gefrierkammer und die Kühlkammer in der Auf/Ab-Richtung unterteilt sein können, wie es dargestellt ist, können sie auch in der Links/Rechts-Richtung unterteilt sein. Indessen verfügt die Trennwand 101 über mindestens ein Verbindungsloch 101a für die freie Strömung kalter Luft zwischen der Gefrierkammer und der Kühlkammer.

Im Allgemeinen besteht für die Gefrierkammer 110 ein Kaltluft-Wärmeaustausch am Verdampfer 200, und sie wird dort eingeleitet, um die zugehörige Temperatur auf ungefähr –18 °C zu halten, und durch die Kühlkammer 111 wird kalte Luft mittels der Gefrierkammer 110 geleitet, um ihre Temperatur auf ungefähr 0 ~ 7 °C zu halten.

Hinter der Gefrierkammer 120 existiert ein Kaltluftkanal 550, der die Luft, die durch die Gefrierkammer und die Kühlkammer gelaufen ist, zum Wärmeaustausch erhält. Zu diesem Zweck verfügt der Kaltluftkanal 500 über einen Kaltluftauslass 510 und einen Kaltlufteinlass 520 im oberen bzw. unteren Teil.

Innerhalb des Kaltluftkanals 500 befinden sich ein Verdampfer 200, ein Lüfter 400 und ein Motor 410. Der Motor 410 treibt den Lüfter 400 an, und dieser führt zu einer Zwangsumwälzung der heruntergekühlten Luft, wenn diese mittels des Verdampfers 200 durch die Gefrierkammer 110 läuft. Unterhalb des Kanals 500 existiert ein Maschinenraum 120, der mit dem Kompressor und dem Kondensator für den Kühlzyklus sowie einem Wärmeabführlüfter zum Zwangsausblasen von Luft, um am Kondensator erzeugte Wärme herunterzukühlen, versehen ist.

Nun wird der Betrieb des Kühlschranks beschrieben.

Wenn die Spannung in einem Zustand eingeschaltet wird, in dem die Gefrierkammer 110 und die Kühlkammer 111 mit Nahrungsmitteln gefüllt sind, wird der Kompressor im Maschinenraum auf ein Steuerungssignal von einer Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) hin betrieben, und der Verdampfer 200 führt einen Wärmeaustausch mit Luft im Inneren des Kühlschranks entsprechend dem Kühlmittelzyklus aus. Demgemäß wird Luft durch den Lüfter 400 zur Gefrierkammer 120 ausgegeben, nachdem sie heruntergekühlt wurde, als sie einen Wärmeaustausch mit dem durch den Verdampfer 200 laufenden Kühlmittel ausführte, und ein Teil der abgekühlten Luft wird durch das Verbindungsloch 101a in die Kühlkammer 111 eingelassen. Danach wird die kalte Luft, die erwärmt wurde, als sie durch die Gefrierkammer 110 und die Kühlkammer 111 umgewälzt wurde, durch den Kaltlufteinlass 520 in den Kanal 500 eingelassen.

Indessen bildet Feuchtigkeit in der kalten Luft während des Betriebs Eis am Verdampfer 200. Während die Oberfläche des Verdampfers 200 über eine niedrige Temperatur verfügt, ist die Umgebungstemperatur relativ hoch, und an der Oberfläche des Verdampfers entsteht Tau, der an der Oberfläche des Verdampfers 200 gefriert, um das Eis zu bilden.

Da das Eis die Strömung der kalten Luft behindert, was zu einer schlechten Kühleffizienz führt, ist ein Abtauvorgang erforderlich, um das Eis mit regelmäßigen Zeitintervallen zu entfernen. Zu diesem Zweck existieren mehrere Abtauheizer 300 um den Verdampfer 200 herum.

Im Abtauheizer 300 existieren Kontakt-Abtauheizer (nicht dargestellt) in Kontakt mit dem Verdampfer 200 zur Übertragung von Wärme an Rippen desselben sowie ein Nichtkontakt-Abtauheizer 300, der um einen vorbestimmten Abstand vom Verdampfer 200 beabstandet ist, um Wärme durch Strahlung an die Rippen am Verdampfer zu übertragen. Abhängig vom Kühlschrank wird einer der Abtauheizer verwendet, oder es werden beide verwendet.

Beim Abtauvorgang kann durch Zuführen von Energie zum Abtauheizer 300 für eine vorbestimmte Zeitperiode, um Wärme an die Rippen am Verdampfer 200 zu übertragen, das Eis geschmolzen werden und vom Verdampfer 200 entfernt werden. Wasser aus dem Eis wird durch eine Ablaufleitung zur Außenseite des Kühlschranks abgeleitet, oder es verdampft selbst.

Indessen existiert aufgrund des Temperaturanstiegs wegen der Wärme vom Abtauheizer 300 eine hohe Kühlbelastung im Anfangsbetrieb des nächsten Kühlzyklus, wodurch der Verdampfer 200 stark belastet ist, was schließlich zu einer schlechten Kühleffizienz führt.

Darüber hinaus ist, da der Abtauheizer 300 Energie zum Erzeugen von Wärme erhält, übermäßig viel Energie erforderlich, um die Temperatur auf das erforderliche Niveau anzuheben, was den Energieverbrauch erhöht.

Offenbarung der Erfindung

Demgemäß ist die Erfindung auf einen Kühlschrank gerichtet, der eines oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen der einschlägigen Technik im Wesentlichen vermeidet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kühlschrank mit verbesserter Abtaueinrichtung zu schaffen.

Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie werden dem Fachmann teilweise beim Studieren des Folgenden ersicht lich, oder sie ergeben sich beim Ausüben der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erreicht werden, wie sie speziell in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese Ziele und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und hier umfassend beschrieben ist, ist ein Kühlschrank mit folgendem versehen: einem Kaltluftkanal zum Erhalten kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird; einem Verdampfer im Kaltluftkanal; mindestens einem Abtauheizer im Kaltluftkanal zur selektiven Wärmeemission; einem Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten; einem Motor zum Antreiben des Lüfters; und einer Auf/Zu-Einrichtung zum selektiven Schließen eines Raums, in dem der Verdampfer, der Abtauheizer und der Lüfter untergebracht sind.

Die Auf/Zu-Einrichtung verfügt über einen ersten Auf/Zu-Teil an der Oberseite des Raums sowie einen zweiten Auf/Zu-Teil an der Unterseite desselben.

Der erste und der zweite Auf/Zu-Teil verfügen jeweils über eine Halteplatte mit mehreren Öffnungen sowie mehrere Drehplatten mit jeweils einer Seite, die durch ein Scharnier mit der Halteplatte verbunden ist, wobei die andere Seite um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdrehbar ist. Die Drehplatte besteht aus einer dünnen Platte, so dass sie um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdreht wird, um die Öffnung zu öffnen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach oben gelenkt wird.

Die Drehplatte verfügt über eine Größe, die dazu ausreicht, den oberen Umfang der Öffnung zu bedecken, um diese zu verschließen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach oben gelenkt wird. Die Drehplatte wird durch das Hinterende einer benachbarten Dreh platte und die Halteplatte gehalten, um ein Verdrehen der Drehplatte nach unten zu verhindern.

Der Lüfter ist über dem Verdampfer positioniert. Der Abtauheizer ist zwischen dem Lüfter und dem Verdampfer positioniert. Der Abtauheizer ist als eine Einheit mit dem Lüfter ausgebildet.

Der Abtauheizer verfügt über einen Heizdraht, der als mit einer Spannungsquelle verbundener Widerstandskörper dient, um Wärme abzustrahlen, sowie einen Film aus einem elektrisch isolierenden Material um die Außenseite des Heizdrahts herum. Der Verdampfer verfügt über eine Kühlmittelleitung, durch die ein Kühlmittel strömt, und Rippen an der Außenseite derselben.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Kühlschrank mit Folgendem versehen: einem Kaltluftkanal zum Aufnehmen kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird; einem Verdampfer im Kaltluftkanal, der über Kühlmittelleitungen verfügt, durch die ein Kühlmittel fließt, und mit Rippen an der Außenseite der Kühlmittelleitungen; und mindestens einem Abtauheizer für selektive Wärmeemission in Kontakt mit den Rippen.

Der Abtauheizer verfügt über eine Heizdraht, der als mit einer Spannungsquelle verbundener Widerstandskörper fungiert, um Wärme zu emittieren, sowie einen Film aus einem elektrisch isolierenden Material um die Außenseite des Heizdrahts herum. Der Heizdraht ist ein eng gewickelter Kohlenstoff-Heizdraht.

Der Film besteht aus PET-Material. Der Abtauheizer bildet ein PTC-Bauteil. Der Abtauheizer ist an mindestens einer Fläche der Rippen angebracht. Der Abtauheizer ist an einem Seitenumfang der Rippen angebracht.

Der Abtauheizer verfügt über Durchgangslöcher, durch das die Kühlmittelleitungen laufen. Die Rippen des Verdampfers verfügen über Einsetzschlitze in Innenflächen, um den Abtauheizer einzusetzen.

Der Kühlschrank verfügt ferner über eine Auf/Zu-Einrichtung an einem oberen und einem unteren Teil des Raums zum selektiven Schließen des Raums, in dem der Verdampfer und der Abtauheizer untergebracht sind. Der Kühlschrank verfügt ferner über einen Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten sowie einen Motor zum Antreiben des Lüfters.

Der Auf/Zu-Teil verfügt über eine Abtauheizer mit mehreren Öffnungen sowie mehrere Drehplatten mit jeweils einer Seite, die durch ein Scharnier mit einer Seite der Abtauheizer verbunden ist, wobei die andere Seite um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdrehbar ist.

Die Drehplatte besteht aus einer dünnen Platte, so dass sie um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdreht wird, um die Öffnung zu öffnen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach oben gelenkt wird. Die Drehplatte verfügt über eine Größe, die dazu ausreicht, den oberen Umfang der Öffnung abzudecken, um sie zu verschließen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach unten gelenkt wird.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in diese Anmeldung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen mindestens eine Ausführungsform der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, das Prinzip derselben zu erläutern. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
1 zeigt einen Schnitt eines Kühlschranks gemäß einer einschlägigen Technik;
2 zeigt einen Schnitt einer Abtaueinrichtung für einen Verdampfer gemäß einer einschlägigen Technik;
3 zeigt schematisch einen Schnitt eines Kühlschranks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
4 bis 6 zeigen Schnitte, die jeweils eine Auf/Zu-Einrichtung für eine Abtaueinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
7 zeigt eine Draufsicht eines Abtauheizers gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
8 zeigt ein Diagramm eines Verdampfers und eines an diesem angebrachten Abtauheizers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
9 zeigt eine Draufsicht eines Abtauheizers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
10~15 zeigen Draufsichten, die jeweils einen Aufbau zeigen, bei dem ein Abtauheizer an einem Verdampfer angebracht ist; und
16 zeigt einen Schnitt, der einen Aufbau eines Abtauheizers und einer Auf/Zu-Einrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Nun wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht sind. Wo immer es möglich ist, sind in allen Zeichnungen dieselben Bezugszahlen dazu verwendet, dieselben oder ähnliche Teile zu kennzeichnen.
Kühlschränke gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die 3~16 detailliert beschrieben.
3 zeigt einen Längsschnitt eines Kühlschranks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und die 4 und 5 zeigen Längsschnitte, die jeweils eine vergrößerte Ansicht einer Abtaueinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Gemäß der 3 existieren an der Vorderseite des Inneren eines Kühlschranksgehäuses 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Gefrierkammer 110 und eine Kühlkammer 111, die durch eine Trennwand 101 in der Auf/Ab-Richtung unterteilt sind. Selbstverständlich können die Kühlkammer und die Gefrierkammer nach Bedarf in der Links/Rechts-Richtung unterteilt sein.
Hinter der Kühlkammer 111 und der Gefrierkammer 110 existiert ein Kaltluftkanal 500, in dem ein Verdampfer 200 und eine Abtaueinrichtung vorhanden sind. Der Kanal 500 verfügt über einen Kaltluftauslass 510 und einen Kaltlufteinlass 520 in einem oberen und einem unteren Teil.
Die Abtaueinrichtung verfügt über einen Lüfter 600, einen Motor 610, einen Abtauheizer 300 sowie Auf/Zu-Einrichtungen 700 und 800.
Der Motor 610 kann die Drehrichtung des Lüfters 600 selektiv ändern. Zu diesem Zweck kann die kalte Luft durch den Benutzer oder in Reaktion auf ein Steuerungssignal von einer Steuerungseinrichtung im Kaltluftkanal durch den Lüfter 600 selektiv nach oben oder unten gelenkt werden.
Indessen ist zum selektiven Schließen eines Raums, in dem der Verdampfer 200 und der Lüfter 600 untergebracht sind, die Auf/Zu-Einrichtung an der Oberseite und der Unterseite des Raums vorhanden. Die Auf/Zu-Einrichtung verfügt über einen ersten Auf/Zu-Teil 700 sowie einen zweiten Auf/Zu-Teil 800.
Nun werden die Auf/Zu-Teile detaillierter beschrieben.
Der erste Auf/Zu-Teil 700 befindet sich über dem Raum, in dem der Verdampfer 200 und der Lüfter 600 untergebracht sind, und er verfügt über eine erste Halteplatte 710 und eine erste Drehplatte 730. Die erste Halteplatte 710 verfügt über mehrere erste Öffnungen 720 zum Durchlassen der kalten Luft, und an den ersten Öffnungen 720 sind jeweils erste Drehplatten 730 drehbar angebracht. Es ist bevorzugt, dass die erste Drehplatte 730 durch ein Scharnier 730a drehbar mit der Halteplatte 710 verbunden ist.
Die erste Drehplatte 730 besteht aus einer dünnen Platte, und sie ist so angebracht, dass sie durch die Kraft einer Kaltluftströmung, wie sie erzeugt wird, wenn sich der Lüfter 600 dreht, selektiv verdreht wird. Daher werden die ersten Drehplatten 730 verdreht, um die ersten Öffnungen 720 selektiv abhängig von der Strömungsrichtung der kalten Luft zu öffnen/zu schließen, ohne dass eine separate Antriebseinrichtung vorhanden wäre.
Gemäß der 4 verdrehen sich, wenn die kalte Luft nach oben gelenkt wird, die ersten Drehplatten 730 um die jeweiligen Scharniere 730a um vorbestimmte Winkel nach oben, um die ersten Öffnungen 720 zu öffnen.
Demgegenüber verdrehen sich gemäß der 5, wenn die kalte Luft nach unten gelenkt wird, die ersten Drehplatten 730 so, dass die ersten Öffnungen 720 jeweils geschlossen werden. Zu diesem Zweck verfügt die erste Drehplatte 730 über eine Größe, die dazu ausreicht, den oberen Umfang der ersten Öffnung 720 zu bedecken. Demgemäß, da nämlich ein Rand der ersten Drehplatte 730 am oberen Umfang der ersten Öffnung 720 oder am Hinterende einer benachbarten ersten Drehplatte gehalten wird, ist eine Abwärtsdrehung der ersten Drehplatte 730 verhindert.
Andererseits ist der zweite Auf/Zu-Teil 800 an der Unterseite des Raums vorhanden, in dem der Verdampfer 200 und der Lüfter 600 untergebracht sind, und er verfügt über eine erste Halteplatte 810 und eine zweite Drehplatte 830. Die zweite Halteplatte 810 verfügt über mehrere zweite Öffnungen 820 zum Durchlassen der kalten Luft, und an den Umfängen der zweiten Öffnungen 820 sind jeweils zweite Drehplatten 830 vorhanden. Es ist bevorzugt, dass die zweiten Drehplatten 830 durch jeweilige Scharniere 830a mit der zweiten Halteplatte 810 verbunden sind.
Die zweite Drehplatte 830 besteht aus einer dünnen Platte, und sie ist so angebracht, dass sie durch die Kraft einer Kaltluftströmung, wie sie erzeugt wird, wenn sich der Lüfter 600 dreht, selektiv verdreht wird. Daher sind die zweiten Drehplatten 830 so verdrehbar, dass sie abhängig von der Strömungsrichtung der kalten Luft die zweiten Öffnungen 820 selektiv öffnen/schließen, ohne dass eine separate Antriebseinrichtung erforderlich wäre.
Gemäß der 4 drehen sich, wenn die kalte Luft nach oben gelenkt wird, die zweiten Drehplatten 830 um die jeweiligen Scharniere 830a um vorbestimmte Winkel nach oben, um die zweiten Öffnungen 820 zu öffnen.
Demgegenüber verdrehen sich gemäß der 5, wenn die kalte Luft nach unten gelenkt wird, die zweiten Drehplatten 830, um jeweils die zweiten Öffnungen 820 zu schließen. Dazu verfügt die zweite Drehplatte 830 über eine Größe, die dazu ausreicht, den oberen Umfang der zweiten Öffnung 820 abzudecken. Demgemäß, da nämlich ein Rand der zweiten Drehplatte 830 am oberen Umfang der zweiten Öffnung 820 oder am Hinterende einer benachbarten zweiten Drehplatte gehalten wird, ist eine Abwärtsdrehung der zweiten Drehplatte 830 verhindert.
Während der Lüfter 600 in einer Richtung gedreht wird, um die kalte Luft während des Kühlvorgangs nach oben zu lenken, wird er während des Abtauens des Verdampfers 200 in der entgegengesetzten Richtung gedreht, so dass die Drehplatten 730 und 830 die Öffnungen 720 und 820 verschließen. D.h., dass beim Abtauen der Oberfläche des Verdampfers der Raum zwischen den ersten und zweiten Öffnungen 700 und 800 geschlossen ist.
Während des Abtauens des Verdampfers 200 ist, da der Raum, in dem er untergebracht ist, geschlossen ist, und da der Abtauheizer 300 betrieben wird, die Übertragung von Wärme vom Heizer 300 zur Kühlkammer oder zur Gefrierkammer durch den Kaltluftkanal verhindert. Demgemäß wird die Wärme intensiv vom Heizer zum Eis am Verdampfer übertragen, um es zu schmelzen und zu entfernen.
In diesem Fall ist es für effektive Nutzung der Wärme vom Motor 610 und vom Abtauheizer bevorzugt, dass der Lüfter 600 über dem Verdampfer 200 montiert ist und der Abtauheizer 300 über dem Lüfter 600 montiert ist. Für die Montageposition des Lüfters 600, des Abtauheizers 300 und des Verdampfers 200 besteht keine Einschränkung auf die obige Anordnung sondern dies kann ohne Abweichung vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindungen variiert werden.
Die 6 zeigt einen Längsschnitt, der einen Lüfter mit einem Abtauheizer, der als Einheit mit dem Lüfter hergestellt ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Gemäß der 6 ist der Abtauheizer 300 als Einheit mit dem Lüfter 600 hergestellt. In diesem Fall ist der Abtauheizer 300 als eine Einheit mit dem Lüfter an einer Außenumfangsfläche der Blätter desselben hergestellt, um Wärme zu erzeugen. Der Lüfter 600, der als eine Einheit mit dem Abtauheizer 300 hergestellt ist, wird über oder unter dem Verdampfer 200 montiert.
Die Abtaueinrichtung für einen Verdampfer in einem Kühlschrank gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nun detailliert beschrieben.
Um Luft zu kühlen, die durch die Kühlkammer 111 oder die Gefrierkammer 110 geströmt ist, wird der Lüfter 600 in einer Richtung gedreht, und die Luft strömt entlang dem Kaltluftkanal 500 nach oben. In diesem Fall verdreht die Kraft der Kaltluftströmung die ersten Drehplatten 730 und die zweiten Drehplatten 830, um die ersten Öffnungen 720 und die zweiten Öffnungen 820 zu öffnen.
Demgemäß wird die Luft durch die zweiten Öffnungen 820 eingeleitet, und Wärme wird am Verdampfer 200 zu kalter Luft ausgetauscht. Dann wird die kalte Luft durch die ersten Öffnungen 720 ausgelassen und in die Kühlkammer oder die Gefrierkammer eingeleitet.
Wenn der obige Prozess wiederholt wird, ist, da die Oberflächentemperatur des Verdampfers 200 niedrig ist und die Temperatur der zu ihm eingeleiteten Luft hoch ist, die Oberfläche des Verdampfers 200 aufgrund der Temperaturdifferenz feucht, wodurch sich Eis bildet, wenn die Feuchtigkeit gefriert.
Ein Abtauen wird ausgeführt, um das Eis vom Verdampfer 200 zu entfernen. Zum Abtauen wird der Lüfter 600 in der Gegenrichtung gedreht. Beim Drehen des Lüfters 600 in der Gegenrichtung strömt Luft entlang dem Kaltluftkanal 500 nach unten. In diesem Fall schließen die ersten Drehplatten 730 und die zweiten Drehplatten 820 die ersten Öffnungen 720 bzw. die zweiten Öffnungen 820, um den Raum im Inneren des Heißluftkanals 500 zu schließen, in dem der Lüfter 600, der Abtauheizer 300 und der Verdampfer 200 montiert sind.
Dann wird der Abtauheizer 300 im Kaltluftkanal 500 betrieben. Die Wärme vom Abtauheizer 300 erwärmt die Luft im Inneren des Kaltluftkanals 500. Die erwärmte Luft wird durch den Lüfter 600 nach unten zwangsumgewälzt, um das Eis an der Oberfläche des Verdampfers 200 zu schmelzen und zu entfernen.
Da die Wärme innerhalb des geschlossenen Kaltluftkanals 500 während des Abtauens zwangsumgewälzt wird, wird sie intensiv zum Verdampfer geliefert. Während des Abtauens kann Wärme vom den Lüfter 600 antreibenden Motor 610 auch an das Eis übertragen werden. Demgemäß kann die zum Abtauen benötigte Zeitperiode verkürzt werden, und das Eis kann effektiv vom Verdampfer 200 entfernt werden. Nachdem das Eis von der Oberfläche des Verdampfers 200 durch das Abtauen entfernt wurde, wird der Kühlvorgang erneut ausgeführt.
Indessen wird eine Abtaueinrichtung für einen Kühlschrank gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be schrieben. Die 7 zeigt eine Draufsicht eines Abtauheizers gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 7 verfügt der Abtauheizer 350 über einen Heizdraht 351 und einen Film 352 aus einem isolierenden Material auf der Außenseite desselben. Es ist bevorzugt, dass der Film 352 aus PET (Polyethylenterephthalat) mit guten Eigenschaften der elektrischen Isolierung und der Wärmebeständigkeit besteht. Der Heizdraht 351 ist durch den Film 352 umgeben oder mit ihm beschichtet.
Es ist bevorzugt, dass der Heizdraht 351 ein Kohlenstoff-Heizdraht ist. Um die Wärmeerzeugungsfläche pro Einheitsraum zu erhöhen, ist der Kohlenstoff-Heizdraht mit eng gebogener Form im PET-Film vorhanden, und er ist elektrisch mit der Spannungsquelle (nicht dargestellt) des Kühlschranks verbunden. Bei Energiezufuhr erzeugt der Kohlenstoff-Heizdraht Dank seines Innenwiderstands Wärme.
Indessen ist der Abtauheizer 350 so angebracht, dass er in direktem Kontakt mit dem Verdampfer 200 steht. Demgemäß wird Wärme vom Abtauheizer 350 über dem Verdampfer 200 zum Eis geleitet. Die 8 und 9 zeigen Diagramme, die jeweils einen Verdampfer und einem an ihm angebrachten Abtauheizer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Gemäß der 8 verfügt der Verdampfer 200 über eine Kühlmittelleitung 41 und Rippen 42.
Die Kühlmittelleitung 41, in dem Kühlmittel fließt, verfügt über gerade Teile 43a und gebogene Teile 41b. Der Verdampfer 200 wird dadurch hergestellt, dass die Rippen 42 in die geraden Teile 41a eingesetzt werden und die gebogenen Teile 41b mit Enden der geraden Teile 41a verschweißt werden. Die Enden der mehreren geraden Teile 41a werden mit den gebogenen Teilen verbunden, und ein Rippenteil 44 ist an Außenumfangsflächen der geraden Teile 41a vorhanden. Der Rippenteil 44 verfügt über mehrere zueinander parallele Rippen 42 sowie Außenrippen 43 an Außenseiten der Rippen 42.
Indessen wird, wenn der Kühlvorgang fortschreitet, Feuchtigkeit in der Luft abgekühlt, und sie scheidet sich als Eis an den Rippen 42 ab. Demgemäß wird die zwischen den Rippen 42 strömende Luft durch das Eis abgesperrt, wodurch die Wärmeübertragung von der Luft an die Rippen 42 behindert wird.
Um das Eis zu erwärmen und zu schmelzen, wird der Abtauheizer 350 an mindestens einer der Rippen 42 angebracht.
Gemäß der 9 verfügt der Film 352 aus dem isolierenden Material über Löcher 352a zum Einsetzen der geraden Teile 41a. Der Kohlenstoff-Heizdraht befindet sich zwischen den Löchern 352a, um Wärme mittels Energie zu erzeugen.
Daher werden, bevor die gebogenen Teile 41b an die Enden der geraden Teile 41a angeschweißt werden, die geraden Teile 41a durch die Löcher 352a im Abtauheizer eingesetzt. Danach wird der Abtauheizer 350 an einer Seite der Rippen 42 angebracht.
Wärme vom Abtauheizer 350 wird durch Leitung an die Rippen 42 übertragen, und die geleitete Wärme schmilzt und entfernt das Eis aus dem Raum zwischen den Rippen 42.
Die 10 und 11 zeigen Draufsichten, die jeweils einen an Außenflächen von Rippen angebrachten Abtauheizer zeigen.
Gemäß den 10 und 11 steht der Abtauheizer 350 mit Außenumfangsflächen mehrerer Rippen 42 in Kontakt. In diesem Fall kann der Abtauheizer 350 parallel oder orthogonal zur Längsrichtung der Rippen 42 an diesen angebracht sein. Daher, da nämlich der Abtauheizer 350 mit mehreren Rippen 42 in Kontakt steht, kann das Eis zwischen den Rippen 42 gleichzeitig erwärmt und entfernt werden.
Die 12 und 13 zeigen perspektivische Ansichten, die jeweils Durchgangslöcher 44a oder 44b in den Rippen zum Hindurchführen des Abtauheizers 350 zeigen. Wie dargestellt, sind die Durchgangslöcher 44a und 44b entlang einer langen oder einer kurzen Seite der Rippen 42 ausgebildet.
Der Abtauheizer 350 wird in das Durchgangsloch 44a oder 44b eingesetzt und sicher an ihm befestigt. In diesem Fall, da nämlich der Abtauheizer 350 über eine Fläche in Kontakt mit den Rippen 42 verfügt, wird Wärme von ihm durch die Rippen 42 geleitet, oder es erfolgt Konvektion hinsichtlich der strömenden Luft. Demgemäß, da nämlich die Wärme durch Leitung oder Konvektion an das Eis übertragen wird, schreitet das Abtauen des Verdampfers 200 fort.
Die 14 und 15 zeigen perspektivische Ansichten, die jeweils einen Einsetzschlitz in den Rippen zum Einsetzen des Abtauheizers zeigen. Wie dargestellt, ist der Einsetzschlitz 44c oder 44d in einer langen Seite oder einer kurzen Seite der Rippen 42 ausgebildet. Der Abtauheizer 350 wird in den Einsetzschlitz 44c oder 44d eingesetzt und an ihm befestigt. Daher kann der Abtauheizer 350 leichter an den Rippen 42 montiert werden.
In diesem Fall verfügt der Abtauheizer 350 über eine Fläche in Kontakt mit den Rippen 42, und Wärme von ihm wird nicht nur durch Konvektion sondern auch durch Leitung über die Rippen 42 übertragen. Demgemäß wird das Eis, durch Konvektion oder Wärmeleitung, geschmolzen und von den Rippen 42 entfernt.
Da die Wärme vom Abtauheizer 350 an das Eis übertragen wird, und zwar nicht nur durch Konvektion sondern auch durch Leitung, kann das Eis schneller entfernt werden.
Darüber hinaus ergeben sich, da der Kohlenstoff-Heizdraht im Abtauheizer 350 einen guten Energieeinsparungseffekt zeigt, wenig Emission elektromagnetischer Wellen sowie eine hohe Heizratenerzeugung pro Einheitsfläche. Demgemäß, da nämlich die Dicke und das Volumen des Abtauheizers klein gemacht werden können, kann die Gesamtgröße des Kühlschranks verringert werden. Darüber hinaus verhindert Ferninfrarotstrahlung vom Kohlenstoff-Heizdraht eine Vermehrung von Bakterien, so dass dieser hinsichtlich der Hygiene vorteilhaft ist.
Indessen kann der Abtauheizer 350 ein PTC-Bauteil (Bauteil mit positivem Temperaturkoeffizienten) sein. Ein PTC-Bauteil zeigt eine Eigenschaft, gemäß der der elektrische Widerstand bei einer Temperatur über der Curietemperatur stark ansteigt. Daher verfügt ein PTC-Bauteil selbst über eine Temperaturkontrollfunktion, gemäß der seine Temperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur auf eine bestimmte Temperatur ansteigt, wenn eine Spannung an es angelegt wird.
Wie beschrieben, ist es experimentell bevorzugt, dass der Abtauheizer 350 an einer Position angebracht wird, an der sich viel Eis bildet.
Indessen zeigt die 16 einen Schnitt, der einen Aufbau eines Abtauheizers und einer Auf/Zu-Einrichtung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Gemäß der 16 sind in einem Kaltluftkanal 500 ein Verdampfer 200 mit dem an ihm angebrachten Abtauheizer 350 sowie ein Lüfter 600 über oder unter dem Verdampfer 200 vorhanden. Ein Raum, in dem der Verdampfer 200 und der Lüfter 600 vorhanden sind, wird durch die Auf/Zu-Einrichtung geschlossen. Die Auf/Zu-Einrichtung verfügt über einen ersten Auf/Zu-Teil 700 und einen zweiten Auf/Zu-Teil 800 über und unter dem Verdampfer.
Der Auf/Zu-Teil 700 oder 800 verfügt über eine Halteplatte 710 oder 810 sowie Drehplatten 730 oder 830, und zwischen der Drehplatte 730 oder 830 existieren Öffnungen 720 oder 820 zum Durchlassen von Luft.
Wie bereits beschrieben, verdreht sich, wenn die Luft durch den Lüfter 600 nach oben gelenkt wird, die Drehplatte, um die Öffnungen zu öffnen. Im Gegensatz dazu schließen die Drehplatten, wenn die Luft nach gelenkt wird, um den Raum zu verschließen, in dem der Verdampfer 200 vorhanden ist.
Wenn der Raum, in dem der Verdampfer 200 vorhanden ist, geschlossen ist, wird ein Prozess zum Abtauen des Verdampfers 200 ausgeführt. Das Eis wird durch die Wärme vom Abtauheizer 350 am Verdampfer 200 geschmolzen und entfernt.
In diesem Fall ist, da der Raum, in dem der Verdampfer 200 vorhanden ist, geschlossen ist, die Übertragung der Wärme vom Abtauheizer 350 zur Kühlkammer und zur Gefrierkammer durch den Kaltluftkanal 500 verhindert. Darüber hinaus schreitet das Abtauen effektiv fort, da die Wärme nur innerhalb des geschlossenen Raums zirkuliert.
Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen. Demgemäß soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen ihrer selbst abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie beschrieben, zeigt der Kühlschrank gemäß der Erfindung die folgenden Vorteile.
Erstens ermöglicht es das Schließen des Kaltluftkanalraums, in dem der Verdampfer und der Lüfter vorhanden sind, durch die Auf/Zu-Einrichtung erwärmte Luft während des Abtauens innerhalb des geschlossenen Raums umzuwälzen, was zum effektiven Schmelzen und Entfernen von Frost von der Oberfläche des Verdampfers führt, um die zum Abtauen benötigte Zeitperiode zu verkürzen und den Energieverbrauch des Kühlschranks zu senken.
Zweitens kann nicht nur Wärme vom Abtauheizer sondern auch Wärme vom den Lüfter antreibenden Motor zum Abtauen genutzt werden, was es ermöglicht, die Wärmeerzeugungskapazität des Abtauheizers zu senken, um die Sicherheit eines Kühlschranks zu verbessern, der ein Kühlmittel mit einer Ammoniumgruppe enthält, das explosiv ist.
Drittens ermöglicht es der Abtauheizer in direktem Kontakt mit dem Verdampfer, Eis schnell zu entfernen, da die Wärme direkt vom Abtauheizer zum Verdampfer geleitet wird.
Ferner ermöglicht es das Anbringen des Abtauheizers an einer Fläche des Verdampfers, das Volumen zu verkleinern und die Größe des Kaltluftkanals sowie die Größe des gesamten Kühlschranks zu verkleinern.
Zusammenfassung
Es ist ein Kühlschrank mit einem Kaltluftkanal zum Erhalten kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird; einem Verdampfer im Kaltluftkanal; mindestens einem Abtauheizer im Kaltluftkanal zur selektiven Wärmeemission; einem Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten; einem Motor zum Antreiben des Lüfters; und einer Auf/Zu-Einrichtung zum selektiven Schließen eines Raums, in dem der Verdampfer, der Abtauheizer und der Lüfter untergebracht sind, geschaffen, wodurch eine verbesserte Abtaueinrichtung für einen Verdampfer geschaffen ist.

Claims

Kühlschrank mit: einem Kaltluftkanal zum Erhalten kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird; einem Verdampfer im Kaltluftkanal; mindestens einem Abtauheizer im Kaltluftkanal zur selektiven Wärmeemission; einem Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten; einem Motor zum Antreiben des Lüfters; und einer Auf/Zu-Einrichtung zum selektiven Schließen eines Raums, in dem der Verdampfer, der Abtauheizer und der Lüfter untergebracht sind.
Kühlschrank nach Anspruch 1, bei dem die Auf/Zu-Einrichtung Folgendes aufweist: einen ersten Auf/Zu-Teil an der Oberseite des Raums; und einen zweiten Auf/Zu-Teil an der Unterseite des Raums.
Kühlschrank nach Anspruch 2, bei dem der erste und der zweite Auf/Zu-Teil jeweils Folgendes aufweisen: eine Halteplatte mit mehreren Öffnungen und mehrere Drehplatten mit jeweils einer Seite, die durch ein Scharnier mit der Abtauheizer verbunden ist, wobei die andere Seite um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdrehbar ist.
Kühlschrank nach Anspruch 3, bei dem die Drehplatte aus einer dünnen Platte besteht, so dass sie um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdreht wird, um die Öffnung zu öffnen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach oben gelenkt wird.
Kühlschrank nach Anspruch 3, bei der die Drehplatte über eine Größe verfügt, die dazu ausreicht, einen oberen Umfang der Öffnung zu bedecken, um sie zu schließen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach unten gelenkt wird.
Kühlschrank nach Anspruch 3, bei dem die Drehplatte durch ein Hinterende einer benachbarten Drehplatte und die Halteplatte gehalten ist, um zu verhindern, dass sie sich nach unten verdreht.
Kühlschrank nach Anspruch 1, bei dem der Lüfter über dem Verdampfer positioniert ist.
Kühlschrank nach Anspruch 1, bei dem der Abtauheizer zwischen dem Lüfter und dem Verdampfer positioniert ist.
Kühlschrank nach Anspruch 1, bei dem der Abtauheizer als eine Einheit mit dem Lüfter ausgebildet ist.
Kühlschrank nach Anspruch 1, bei dem der Abtauheizer Folgendes aufweist: einen Heizdraht, der als mit einer Spannungsquelle verbundener Widerstandskörper fungiert, um Wärme zu emittieren; und einen Film aus einem elektrisch isolierenden Material, das die Außenseite des Heizdrahts umgibt.
Kühlschrank nach Anspruch 11, bei dem der Verdampfer Folgendes aufweist: eine Kühlmittelleitung, durch die ein Kühlmittel fließt; und Rippen an der Außenseite der Kühlmittelleitung.
Kühlschrank mit: einem Kaltluftkanal zum Aufnehmen kalter Luft, die im Inneren einer Kühlkammer und einer Gefrierkammer umgewälzt wird; einem Verdampfer im Kaltluftkanal, der über Kühlmittelleitungen verfügt, durch die ein Kühlmittel fließt, und mit Rippen an der Außenseite der Kühlmittelleitungen; und mindestens einem Abtauheizer für selektive Wärmeemission in Kontakt mit den Rippen.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem der Abtauheizer Folgendes aufweist: einen Heizdraht, der als mit einer Spannungsquelle verbundener Widerstandskörper fungiert, um Wärme zu emittieren; und einen Film aus einem elektrisch isolierenden Material, das die Außenseite des Heizdrahts umgibt.
Kühlschrank nach Anspruch 13, bei dem der Heizdraht ein eng gebogener Kohlenstoff-Heizdraht ist.
Kühlschrank nach Anspruch 13, bei dem der Film aus einem PET-Material besteht.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem der Abtauheizer ein PTC-Bauteil ist.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem der Abtauheizer an mindestens einer Fläche der Rippen angebracht ist.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem der Abtauheizer an einem Seitenumfang der Rippen angebracht ist.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem der Abtauheizer über Durchgangslöcher zum Durchlassen der Kühlmittelleitungen verfügt.
Kühlschrank nach Anspruch 12, bei dem die Rippen des Verdampfers in Seitenflächen über Einsetzschlitze zum Einsetzen des Abtauheizers verfügen.
Kühlschrank nach Anspruch 12, ferner mit einer Auf/Zu-Einrichtung am oberen und unteren Teil des Raums zum selektiven Schließen des Raums, in dem der Verdampfer und der Abtauheizer untergebracht sind.
Kühlschrank nach Anspruch 21, ferner mit: einem Lüfter im Kaltluftkanal zum selektiven Lenken der kalten Luft nach oben oder unten; und einem Motor zum Antreiben des Lüfters.
Kühlschrank nach Anspruch 22, bei dem der Auf/Zu-Teil Folgendes aufweist: eine Halteplatte mit mehreren Öffnungen; und mehrere Drehplatten mit jeweils einer Seite, die durch ein Scharnier mit einer Seite der Halteplatte verbunden ist, wobei die andere Seite um einen vorbestimmten Winkel nach oben verdrehbar ist.
Kühlschrank nach Anspruch 23, bei dem die Drehplatte aus einer dünnen Platte aufgebaut ist, so dass sie sich um einen vorbestimmten Winkel nach oben zum Öffnen der Öffnung verdreht, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach oben gelenkt wird.
Kühlschrank nach Anspruch 23, bei dem die Drehplatte über eine Größe verfügt, die dazu ausreicht, den oberen Umfang der Öffnung zu bedecken, um sie zu schließen, wenn die kalte Luft durch den Lüfter nach unten gelenkt wird.