Die Erfindung betrifft ein wärmeisolierendes Gehäuse für ein wenigstens zwei Wärmetauscher,
wie einen Verflüssiger und einen Verdampfer aufweisendes Kältegerät, dessen
Gehäusewände im Abstand voneinander angeordnete Hüllwände umfassen, welche
einen Zwischenraum umschließen, in welchem der Luftdruck gegenüber dem Umgebungsdruck
abgesenkt ist.
Auf dem Gebiet der Kältegeräte ist es bekannt, zur Wärmeisolierung an deren Gehäuse
neben den üblicherweise zum Einsatz kommenden aufgeschäumten Wärmeisolationsmaterialien
Vakuum-Isolationstechnik zu verwenden. Hierbei sind die Gehäusewandungen
aus zu einander beabstandeten Hüllwänden gebildet, welche einen mit
Füllstoff verfüllten und anschließend evakuierten Zwischenraum gasundurchlässig umschließen.
Bei dieser Technik ist man darauf bedacht, die Anzahl der an den Hüllwänden
vorzunehmenden Bearbeitungsvorgänge, z.B. in Form von Durchführungen für
Rohrleitungen oder Halterungen oder dergleichen möglichst gering zu halten, um die
Wahrscheinlichkeit möglicher, die Wärmeisolation deutlich herabsetzender Leckagen zu
minimieren. Dennoch ist es bei Kältegeräten derzeit unvermeidbar, an seinen beiden
Hüllwänden Halterungen zur Befestigung der Verdampferplatine einerseits und der Verflüssigeranordnung
andererseits vorzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für wärmeisolierende Wandungen gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 Maßnahmen vorzuschlagen, aufgrund welcher die
Nachteile des Standes der Technik vemieden sind und zugleich der Gebrauchsnutzen
eines Kältegerätes gesteigert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest eine der Hüllwände
mit einer zur Führung von Kältemittel dienenden Kanal- oder Rohrleitungsanordnung
versehen ist, deren Verlauf und Fassungsvermögen der einem der Wärmetauscher
entspricht.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich für den Kühlraum des Kältegerätes
durch das unmittelbare Aufbringen der Kanal- oder Rohrleitungsanordnung ein raumsparender
Aufbau, welcher sich in einer Erhöhung seiner Lagerkapazität niederschlägt.
Zudem wird durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung auf die äußere Hüllwand
der Gehäusewände der zum Aufstellen des Kältegerätes notwendige Platzbedarf
reduziert. Darüberhinaus ergibt sich durch das Aufbringen der Kanal- oder
Rohrleitungsanordnung in wärmeleitendem Kontakt mit aus gut wärmeleitendem Material
gefertigten Hüllwände infolge der Wärmeübertragung von der Kanal- oder Rohrleitungsanordnung
auf die jeweilige Hüllwand eine deutliche Vergrößerung der Wärmetauschfläche
wodurch sich der Wirkungsgrad des Kältegerätes deutlich erhöht. Die
Wärmeübertragung von der Kanal- oder Rohrleitungsanordnung auf die Hüllwand läßt
sich auch noch dadurch verstärken, daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung aus
gut wärmeleitendem Material, wie beispielsweise Metall gefertigt ist.
Besonders zweckmäßig ist ein wärmeisolierendes Gehäuse ausgebildet, wenn nach einer
bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist,
daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung an beiden der einander gegenüberliegenden
Hüllwände einer Gehäusewand aufgebracht sind.
Besonders günstig auf die gerätespezifischen Daten, wie Stauraumkapazität und Aufstellplatzbedarf
wirkt sich die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung aus, wenn
nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen
ist, daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung bezüglich der Oberfläche der
jeweiligen Hüllwand zurückversetzt angeordnet ist.
Entsprechend einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung eine Leitungswandung
aufweist, deren Kontur zumindest zu einem Teil durch die Wandoberfläche der
Hüllwand gebildet ist.
Durch eine solche Lösung ergibt sich für den Saugrohranschluß eines als Verdampfer
ausgebildeten Wärmetauschers die Möglichkeit, diesen innerhalb des durch die Hüllwände
umschlossenen, evakuierten Zwischenraum vorzusehen, so daß ein zur Durchführung
des Saugrohranschlusses dienender, beide Hüllwände durchdringender Durchbruch
entfällt und somit eine mögliche, die Wärmeisolationswirkung der Gehäusewandung
herabsetzende Wärmebrücke verhindert ist. Außerdem ergibt sich aufgrund dieser
Lösungsmerkmale bei aus gut wärmeleitendem Material, wie beispielsweise aus Metall
gefertigten Hüllwänden eine besonders günstige Wärmeübertragung des in der Kanal- oder
Rohrleitung zirkulierenden Kältemittels auf die Hüllwand. Darüberhinaus lassen
sich, basierend auf diesen Lösungsmerkmalen, auf fertigungstechnisch besonders
einfache Weise mit Wärmetauschflächen versehene, vorgefertigte modulare Baueinheiten
in Form von einzelnen Gehäusewänden als auch in Form von kompletten
Kältegerätegehäusen herstellen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung mit dem überwiegenden Teil
der Kontur ihrer Leitungswandung in eine auf der ebenflächig ausgebildeten Hüllwand
kältemitteldicht festgesetzten Platine eingeformt ist.
Hierdurch sind auf fertigungstechnisch einfache Weise Kanal- oder Rohrleitungsverläufe
unterschiedlichen Kältemittel-Fassungsvermögens herstellbar, welche mit den für unterschiedliche
Einsatzzwecke vorgesehenen wärmeisolierenden Gehäusen oder Gehäusewänden
kombinierbar sind, wodurch sich eine beträchtliche Vielfalt von eine unterschiedliche
Kälteleistung aufweisenden Kältegeräten ergibt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß die Kanal- oder Rohrleitungsanordnung mit einem überwiegenden
Teil der Kontur ihrer Leitungswandung in zumindest eine der einander gegenüberliegenden
Hüllwände einer Gehäusewand eingeformt und von einer weitestgehend ebenflächig
ausgebildeten Platine kältemitteldicht abgedeckt ist.
Hierbei ergibt sich ein besonders platzsparender Aufbau für eine Gehäusewand bzw.
ein wärmeisolierendes Gehäuse, wodurch sich unter Beibehaltung der an sich auf dem
Gebiet der Kältegeräte üblichen Außenabmessungen eine nicht unwesentliche Vergrößerung
ihres Kühlraumes erreichen läßt. Ferner ergibt sich bei aus gut wärmeleitenden
Material gefertigten Hüllwänden ein besonders wärmegünstiger Übergang des in der
Kanal- oder Rohrleitungsanordnung zirkulierenden Kältemittels auf die Hüllwand.
Fertigungtechnisch besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist der in die Platine
oder die Hüllwand eingebrachte Wandkonturenabschnitt der Kanal- oder Rohleitungsanordnung,
wenn nach einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes
der Erfindung vorgesehen ist, daß die Einformung in die Platine oder die Hüllwand
zur Ausbildung des Wandkonturenabschnitts der Kanal- oder Rohrleitung hinterschnittsfrei
erzeugt ist.
Besonders günstig läßt sich die Einformung in der Platine oder der Hüllwand für große
Stückzahlen, wie sie beispielsweise auf dem Gebiet für Kältegeräte vorkommen, erzeugen,
wenn nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
vorgesehen ist, daß die Einformung in die Platine oder die Hüllwand durch
spanlose Formgebung erzeugt ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von zwei in der beigefügten
Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- in einem ersten Ausführungsbeispiel schematisch ein Gehäuse eines
Haushalt-Kältegerätes mit an dessen Rückwand angeordneten
Wärmetauschern, deren Kältemittelkanäle mit einem überwiegenden Teil
ihres Querschnitts in eine auf der Oberfläche der Gehäuserückwand
festgesetzten Platine eingeformt sind, in Schnittdarstellung von der Seite
und
- Fig. 2
- in einem zweiten Ausführungsbeispiel ein dem in Fig. 2 gezeigten Gehäuse
ähnliches Gehäuse eines Haushalts-Kältegeräts, jedoch mit
Wärmetauschern, deren Kältemittelkanäle mit einem überwiegenden Teil
ihres Querschnitts in die Gehäuserückwand eingeformt sind, in
Schnittdarstellung von der Seite.
In Fig. 1 ist ein zur Verwendung bei einem nicht näher beschriebenen Haushalt-Kältegerät,
wie beispielsweise einem Kühl- oder Gefrierschrank geeignetes wärmeisolierendes
Gehäuse 10 gezeigt, dessen Gehäusewandungen 11 einen Zwischenraum 12 aufweisen.
Dieser ist mit einem Wärmeisolierstoff 13, wie z.B. Glasfasermaterial, offenzelligen
Schäumen auf der Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat, Polystyrol oder anderen
offenzelligen organischen Polymerschäumen, Aerogelen oder anderen anorganisch porösen
Materialien verfüllt und weist einen gegenüber der Außenatmosphäre des wärmeisolierenden
Gehäuses 10 abgesenkten, sich zwischen den Werten 0,001 mbar und
100 mbar bewegenden Luftdruck auf. Der Zwischenraum 12 ist von einer als Innenverkleidung
dienenden inneren Hüllwand 14 und einer dazu beabstandeten äußeren
Hüllwand 15 umgrenzt, welche an ihren freien Enden vakuumdicht miteinander verbunden
sind und welche aus Edelstahlblech-Platinen oder aus korrosionsgeschützten
Stahlblechplatinen gefertigt sind, welche entsprechend den Abmessungen der Gehäusewände
11 abgewinkelt sind. Von diesen weist die als Rückwand dienende Gehäusewand
11 an den ihr entsprechenden Abschnitten der Hüllwände 14 und 15, auf deren
vom Zwischenraum 12 abgewandten Außenseite, einen Wärmetauscher 16 bzw. 17
auf. Von diesen dient der mit 16 bezeichnete Wärmetauscher als Verflüssiger, während
der Wärmetauscher 17 als Verdampfer ausgebildet ist. Beide Wärmetauscher 16 und
17 sind durch die vom Zwischenraum 12 abgewandte Wandoberfläche der Hüllwände
14 und 15 im Bereich der Rückwand und einer jeweils darauf durch Schweißen kältemitteldicht
festgesetzten, plastisch verformbaren Platine 18 bzw. 19 aus Edelstahl oder
korrosionsgeschütztem Stahlblech gebildet. In die Platinen 18 und 19 ist der Verlauf einer
zur Führung von Kältemittel dienenden Kältemittel-Kanalanordnung 20 bzw. 21
spanlos eingeformt, von denen die in die Platine 18 eingebrachte Kältemittel-Kanalanordnung
20 zur Bildung des Wärmetauschers 16 und die Platine 19 eingebrachte Kältemittel-Kanalanordnung
21 zur Ausbildung des Wärmetauschers 17 dient. Die Kältemittel-Kanalanordnung
20 und 21 beider Wärmetauscher 16 und 17 weist einen im wesentlichen
kreissegmentartigen Kanalquerschnitt auf, dessen Querschnittsfläche im
überwiegenden Maße durch die Einformung in den Platinen 18 bzw. 19 bestimmt ist,
wobei die Sehne des Kreissegmentes durch den entsprechenden Abschnitt der Wandoberfläche
der Hüllwände 14 und 15 erzeugt ist.
Gegenüber der mit den Wärmetauschern 16 und 17 versehenen Rückwand des wärmeisolierenden
Gehäuses 10 ist am Rand seiner Öffnung eine wärmeisolierende Tür 22
angeschlagen. Diese weist wie das Gehäuse 10 einen von einer Hüllwandung 23 umschlossenen
Zwischenraum 24 auf, welcher mit einem auch beim Zwischenraum 12 des
Gehäuses 10 zur Anwendung kommenden Wärmeisolierstoff 25 verfüllt ist und welcher
nach dem Verfüllvorgang auf einen wie im Zwischenraum 12 herrschenden Luftdruck
evakuiert ist. Die Tür 22 liegt im geschlossenen Zustand über eine an ihrem Rand
umlaufend angeordnete balgartige Magnetdichtung 26 am Rand der Zugangsöffnung
zum Gehäuse 10 an und umschließt zusammen mit dessen Gehäusewandungen 11
einen im Gehäuse 10 angeordneten Kühlraum 26.
Gemäß Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform eines zum Einsatz für ein Haushalts-Kältegeräte
geeignetes wärmeisolierendes Gehäuse 30 gezeigt, bei welchem identisch
zum wärmeisolierenden Gehäuse 10 ausgeführte Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet
sind. Das wärmeisolierende Gehäuse 30 weist wie das wärmeisolierende
Gehäuse 10 einstückig miteinander verbundene Gehäusewände 31 auf , welche mit
einem von weiter unten genauer erläuterten Mantelflächen umschlossenen Zwischenraum
32 ausgestattet sind. Dieser ist mit einem Wärmeisolierstoff 33 verfüllt und hinsichtlich
seines Luftdruckes auf Werte abgesenkt ist, wie sie in der Beschreibung zum
ersten Ausführungsbeispiel genannt sind. Als den Zwischenraum 32 umgebende Mantelflächen
dienen im vorliegenden Fall eine innere Hüllwand 34 und eine dazu beabstandete
äußere Hüllwand 35, welche aus einem annähernd der Druckdifferenz zwischen
dem Zwischenraum 32 und dessen Außenatmosphäre entsprechend diffusionsdichtem,
platinenartigen Werkstoff gebildet sind, welcher entsprechend den Abmessungen
der Gehäusewände 31 geformt ist. Von diesen ist die als Rückwand des Gehäuses
30 dienende Gehäusewand 31 mit an den ihr zugeordneten Abschnitt der Hüllwände
34 und 35 mit je einem spanlos eingeformten Kanal 36 bzw. 37 ausgestattet,
welche sich beide mit ihrem Kanalbett in den Zwischenraum 32 erstrecken und welche
mäanderartig über die Fläche der Rückwand angeordnet sind. Die Kanäle 36 und 37
sind an ihrer vom Zwischenraum 32 abgewandten Seite randoffen ausgebildet und jeweils
von einer auf der Hüllwand 34 bzw. 35 kältemitteldicht festgesetzten Platine 38
bzw. 39 abgeschlossen, wodurch jeweils ein Wärmetauscher 40 bzw. 41 gebildet ist,
dessen zur Führung von Kältemittel dienende Kanal- oder Rohrleitungsanordnung durch
den Kanal 36 bzw. 37 erzeugt ist. Von den Wärmetauschern 40 bzw. 41 dient der dem
Kühlraum 26 zugewandte Wärmetauscher 40 als Verdampfer und der diesem gegenüberliegende
Wärmetauscher 41 als Verflüssiger.
Abweichend von den beiden Ausführungsbeispielen ist es auch denkbar, das wärmeisolierende
Gehäuse 10 bzw. 30 aus einzelnen wärmeisolierend aufgebauten Panels aufzubauen,
von welchen das als Rückwand dienende Panel mit Wärmetauscher 16 und
17 oder Wärmetauscher 40 und 41 versehen ist. Ferner wäre es auch möglich, die mit
den erfindungsgemäßen Wärmetauschern ausgestatteten Panel als einstückiges Rückwandmodul
in Kältegeräte einzusetzen, deren Wärmeisolation ansonsten auf aufgeschäumten
Polyurethanschäumen basiert.