WINTERHALDER, Rolf (Holzschwangerstr. 12, Pfaffenhofen, 89284, DE)
KELLER, Hans Gerd (Burgberger Weg 3, Giengen, 89537, DE)
WINTERHALDER, Rolf (Holzschwangerstr. 12, Pfaffenhofen, 89284, DE)
| PATENTANSPRÜCHE Abtauheizung für ein Haushaltskältegerät, insbesondere für einen Verdampfer eines Kältekreislaufs des Kältegerätes (1 ), aufweisend ein Gehäuse (21 ), das insbesondere rohrartig ausgeführt ist und/oder mäanderförmig gebogen ist, und einen innerhalb des Gehäuses (21 ) verlaufenden Heizdraht (23), der durch das Gehäuse (23) durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21 ) derart dehnbar ausgeführt ist, dass ein Druck, der aufgrund einer potenziellen Überhitzung der Abtauheizung (20, 40, 60) im Inneren des Gehäuses (21 ) entsteht, das Gehäuse (21 ) derart ausdehnt, so dass der Heizdraht (23) reißt. Abtauheizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21 ) einen dehnbaren Abschnitt (24) aufweist, an dem sich das Gehäuse (21 ) aufgrund des Drucks dehnt und insbesondere der Heizdraht (23) eine Sollbruchstelle (25) aufweist, an der der Heizdraht (23) aufgrund des sich dehnenden Gehäuses (25) bevorzugt reißt, wobei insbesondere die Sollbruchstelle (25) im Bereich des dehnbaren Abschnitts (24) angeordnet ist. Abtauheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21 ) ein Rohr (26) umfasst, das insbesondere mäanderförmig gebogen ist und/oder aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium gefertigt ist. Abtauheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21 ) Verschlüsse (28, 48, 68) aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, umfasst, mit denen die Enden des Rohrs (26) verschlossen sind und durch die der Heizdraht (23) geführt ist. Abtauheizung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (23) den dehnbaren Abschnitt (24) umfasst, der sich aufgrund des Drucks leichter ausdehnt als das restliche Rohr (26), wobei der dehnbare Abschnitt (24) insbesondere als Sicke (27) ausgeführt ist. Abtauheizung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Verschlüsse (48) verschiebbar auf dem Rohr (26) gelagert ist, so dass der Druck innerhalb des Gehäuses (21 ) diesen Verschluss (48) weg vom Rohr (26) drückt, wodurch sich das Gehäuse (21 ) ausdehnt. Abtauheizung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (48) auf das Rohr (26) gestülpt ist. Abtauheizung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Verschlüsse (68) den dehnbaren Abschnitt (24) aufweist, der sich aufgrund des Drucks ausdehnt, sodass sich das Gehäuse (21 ) ausdehnt. Abtauheizung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (68) fest am Rohr (26) befestigt ist und/oder der dehnbare Abschnitt (24) sickenförmig ausgeführt ist. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, aufweisend einen Korpus (2) mit einem kühlbaren Innenraum (3), einen einen Verdampfer aufweisenden Kältekreislauf zum Kühlen des Innenraums (3), eine Steuervorrichtung zum Ansteuern des Kältekreislaufs und eine mittels der Steuervorrichtung ansteuerbare Abtauheizung (20, 40, 60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Erwärmen des Verdampfers. |
Die Erfindung betrifft eine Abtauheizung für ein Kältegerät, insbesondere für einen Verdampfer eines Kältekreislaufs des Kältegerätes. Kühlgeräte umfassen einen kühlbaren Innenraum und einen Kältekreislauf zum Kühlen des Innenraums. Für die Kühlung wird Luft des Innenraums an einem Verdampfer des Kältekreislaufs abgekühlt. Ist der Verdampfer kälter als 0°C, dann bildet sich mit der Zeit Eis, das den Wärmefluss negativ beeinflusst. Sogenannte Nofrost-Geräte weisen deshalb üblicherweise eine Abtauheizung auf, die den Verdampfer bei ausgeschaltetem
Kältekreislauf auf Temperaturen größer als 0°C aufheizt, um das Eis am Verdampfer zu entfernen.
Konventionelle Abtauheizungen umfassen einen Heizdraht, der innerhalb eines Gehäuses z.B. aus Aluminium angeordnet ist. Das Gehäuse ist aus Sicherheitsgründen
normalerweise mit dem Schutzleiter des Kühlgerätes verbunden. Üblicherweise ist der Heizdraht nur relativ einfach gegen das Gehäuse elektrisch isoliert, weshalb in einem Fehlerfall ein Kurzschluss gegen Erde entstehen kann. Ist das Kühlgerät nicht mit einem Fehlerstromschutzschalter in der Hausinstallation abgesichert, kann die Abtauheizung stark überhitzen, da nur ein Teil des Heizdrahtes mit der Versorgungsspannung betrieben wird. Um dies zu Verhindern, kann eine Temperatursicherung im Verdampferraum des Kühlgerätes vorgesehen sein, die beim Überhitzen der Abtauheizung diese vom
Stromkreis trennt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Abtauheizung für ein Kältegerät, insbesondere für den Verdampfer eines Kältegerätes anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Abtauheizung für ein Kältegerät, insbesondere für einen Verdampfer eines Kältekreislaufs des Kältegerätes, aufweisend ein Gehäuse und einen innerhalb des Gehäuses verlaufenden Heizdraht, der durch das Gehäuses durchgeführt ist, wobei das Gehäuse derart dehnbar ausgeführt ist, dass ein Druck, der aufgrund einer potenziellen Überhitzung der Abtauheizung im Inneren des Gehäuses entsteht, das Gehäuse derart ausdehnt, so dass der Heizdraht reißt. Das Gehäuse ist insbesondere rohrartig ausgeführt und/oder ist insbesondere mäanderförmig gebogen. Erfindungsgemäß ist demnach das insbesondere wasserdichte Gehäuse der Abtauheizung vorzugsweise derart abgedichtet, dass bei erhöhten Temperaturen die daraus entstehende Druckerhöhung innerhalb des Gehäuses nicht abgebaut wird, sondern ab einem bestimmten Wert zu einer Verformung, insbesondere einer
Ausdehnung oder einer plastischen Verformung des Gehäuses führt. Durch die
Ausdehnung bzw. Verlängerung des Gehäuses reißt der Heizdraht, wodurch der elektrische Stromfluss durch den Heizdraht unterbrochen wird und die Abtauheizung sich nicht weiter erwärmt. Somit kann die Gefahr einer Beschädigung des Verdampfers bzw. allgemein weiterer Komponenten des Kältegerätes aufgrund einer überhitzten
Abtauheizung wenn nicht gar vermieden, so doch wenigstens verringert werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kältegerät, aufweisend einen Korpus mit einem kühlbaren Innenraum, einen einen Verdampfer aufweisenden Kältekreislauf zum Kühlen des Innenraums, eine Steuervorrichtung zum Ansteuern des Kältekreislaufs und eine mittels der Steuervorrichtung ansteuerbare erfindungsgemäße Abtauheizung zum Erwärmen des Verdampfers.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtauheizung weist das Gehäuse einen verformbaren oder dehnbaren Abschnitt auf, an dem sich das Gehäuse aufgrund des Drucks dehnt. Somit verformt bzw. dehnt sich das Gehäuse aufgrund des erhöhten Drucks in einem vorbestimmten Bereich des Gehäuses. Dann ist es auch möglich, wie es nach einer Variante der erfindungsgemäßen Abtauheizung vorgesehen sein kann, dass der Heizdraht eine Sollbruchstelle aufweist, an der der Heizdraht aufgrund des sich dehnenden Gehäuses bevorzugt abreißt. Die Sollbruchstelle kann vorzugsweise im Bereich des Dehnungsabschnitts angeordnet sein.
Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Abtauheizung kann ein Rohr umfassen. Dieses Rohr ist insbesondere mäanderförmig gebogen, um z.B. die Fläche der Abtauheizung zu vergrößern, und/oder ist aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium gefertigt. Die Enden des Rohrs können mit Verschlüssen aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, verschlossen sein, durch die der Heizdraht geführt ist. Nach einer Variante der erfindungsgemäßen Abtauheizung weist das Rohr den dehnbaren Abschnitt auf, der sich aufgrund des Drucks leichter ausdehnt als das restliche Rohr. Der dehnbare Abschnitt kann vorzugsweise als Sicke ausgeführt sein. Eine Sicke ist insbesondere eine ringförmige Vertiefung im Rohr. Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtauheizung ist wenigstens einer der Verschlüsse verschiebbar auf dem Rohr gelagert, sodass der Druck innerhalb des Gehäuses diesen Verschluss weg vom Rohr drückt, wodurch sich das Gehäuse ausdehnt. Ein solcher Verschluss kann relativ einfach ausgeführt werden, indem er z.B. auf das Rohr gestülpt ist.
Gemäß einer weitern Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtauheizung weist wenigstens einer der Verschlüsse den dehnbaren Abschnitt auf, der sich aufgrund des Drucks ausdehnt, um eine Ausdehnen des Gehäuse zu erreichen. Ein solcher Verschluss kann ebenfalls relativ einfach hergestellt werden, z.B. im Spritzgussverfahren.
Der den dehnbaren Abschnitt aufweisende Verschluss kann fest am Rohr befestigt sein. Der dehnbare Abschnitt kann vorzugsweise sickenförmig ausgeführt sein.
Je nach Ausführungsform stellt demnach die Erfindung eine gesicherte Heizung bereit. Das gegebenenfalls wasserdichte Gehäuse der erfindungsgemäßen Abtauheizung ist vorzugsweise derart abzudichten, dass die bei erhöhten Temperaturen auftretende Druckerhöhung nicht abgebaut wird, sondern ab einem kritischen Wert zu einer insbesondere plastischen Verformung des Gehäuses z.B. in Form eines Aluminium-Rohrs führt. Die Verformung entsteht vorteilhaft in einer Verlängerung an einer definierten Stelle des Gehäuses. Dort kann eine Sollbruchstelle des Heizleiters (Heizdrahts) angeordnet werden. Dann wird der Heizleiter durch die Verlängerung des Rohres aufgetrennt und durch die Abtauheizung fließt kein Strom mehr. Somit ist eine Überhitzungsgefahr verringert oder gar ausgeschlossen.
Die Verlängerung des Gehäuses kann durch eine Sicke durchgeführt werden. Diese wird durch die Druckerhöhung aufgeweitet und der Heizdraht reißt ab. Alternativ oder zusätzlich kann die Abdichtung der Abtauheizung aus einem Kunststoffteil bestehen, das entweder verschiebbar ist oder mit einer dehnbaren Stelle ausgestattet ist, die zum Abreißen des Heizdrahtes führen.
Vorteile der erfindungsgemäßen Abtauheizung können sein:
Es kann ein definiertes Ausschalten der Abtauheizung im Fehlerfall erreicht werden. Bei einer entsprechender Dimensionierung der Sicherung kann außerdem auf eine zusätzliche Temperatursicherung verzichtet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Haushaltskältegerät mit einem, einen Verdampfer aufweisenden
Kältekreislauf,
Figuren 2, 3 Betriebszustände einer ersten Ausführungsform einer Abtauheizung für den
Verdampfer,
Figuren 4, 5 Betriebszustände einer zweiten Ausführungsform einer Abtauheizung für den Verdampfer und
Figuren 6, 7 Betriebszustände einer dritten Ausführungsform einer Abtauheizung für den
Verdampfer.
Die Figur 1 zeigt ein Haushaltskältegerät 1 als Beispiel eines Kältegerätes. Das
Haushaltskältegerät 1 , das insbesondere als No-Frost Gerät ausgeführt ist, weist einen Korpus 2 mit einem Innenbehälter 3 auf. Der Innenbehälter 3 ist in einen oben
angeordneten Gefrierraum 4 und einen unterhalb des Gefrierraums 3 angeordneten Kühlraum 5 aufgeteilt. Der Gefrierraum 4 dient beispielsweise zum Tiefgefrieren von Gefriergut bei z.B. ca. minus 18 Grad Celsius.
Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ferner eine nicht näher dargestellte, dem Fachmann im Prinzip jedoch bekannte Kältevorrichtung zum Kühlen des Gefrierraums 4 und des Kühlraums 5, die von einer nicht näher dargestellten Steuervorrichtung angesteuert wird, so dass der Kühlraum 5 und der Gefrierraum 4 zumindest in etwa eine vorab eingestellte Soll-Temperatur aufweisen. Die Kältevorrichtung umfasst z.B. einen oder mehrere Kältekreisläufe, die z.B. einen oder mehrere Verdampfer, Verflüssiger, etc. aufweisen.
Das Haushaltskältegerät 1 weist zwei am Korpus 2 mittels Scharniere angeschlagene Türblätter 6, 7 zum Verschließen des Gefrierraums 4 bzw. des Kühlraums 5 auf. Bei geöffneten Türblättern 6, 7 sind der Gefrierraum 4 und der Kühlraum 5 zugänglich. An der in Richtung Kühlraum 5 gerichteten Seite des zum Verschließen des Kühlraums 5 vorgesehenen Türblatts 7 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere Türabsteller 8 angeordnet.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gefrierraum 4 ein als Traggitter 9 ausgebildeter Fachboden angeordnet, auf dem Gefriergut abgelegt werden kann, und im Kühlraum 5 sind mehrere Fachböden 10 übereinander angeordnet, auf denen Kühlgut gelagert werden kann.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Verdampfer des Kältekreislaufs des Haushaltskältegerätes 1 mit einer in den Figuren 2 und 3 nur teilweise gezeigten Abtauheizung 20 gekoppelt. Die Abtauheizung 20 ist mit der Steuervorrichtung des Haushaltskältegerätes 1 verbunden und kann von dieser ein und ausgeschaltet werden. Die Abtauheizung 20 ist vorgesehen, auf dem Verdampfer gebildetes Eis abzutauen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Abtauheizung 20 ein insbesondere wasserdichtes Gehäuse 21 auf, in dem auf einem Träger 22 z.B. aus Fieberglas aufgebracht ein Heizdraht 23 angeordnet ist. Das Gehäuse 21 ist
insbesondere rohrförmig ausgeführt und vorzugsweise mäanderförmig gebogen. Der Heizdraht 23 ist z.B. auf beiden Enden des rohrförmig und mäanderförmig ausgeführten Gehäuses 21 herausgeführt und kann mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden. Wenn mit der Spannung beaufschlagt, dann erhitzt sich der Heizdraht 23, um das Eis des Verdampfers abzutauen.
Das Gehäuse 21 ist derart ausgeführt bzw. abgedichtet, dass der durch eine Erhöhung der Temperatur steigende Druck innerhalb des Gehäuses 21 bei einem bestimmten Druck eine plastische Verformung erfährt. Das Gehäuse 21 ist insbesondere derart ausgeführt, dass aufgrund des erhöhten Drucks die Längsausdehnung des Gehäuses 21 vergrößert wird, sich das Gehäuse 21 also ausdehnt. Vorzugsweise ist das Gehäuse 21 derart ausgeführt, dass es sich an einer vorbestimmten Stelle bzw. einem dehnbaren Abschnitt 24 dehnt. Aufgrund der Ausdehnung des Gehäuses 21 reißt der Heizdraht 23, so dass durch die Abtauheizung 20 kein elektrischer Strom mehr fließen kann. Vorzugsweise weist der Heizdraht 23 eine Sollbruchstelle 25 insbesondere im Bereich des dehnbaren Abschnitts 24 des Gehäuses 21 auf. Somit wird eine Gefahr einer Überhitzung der Abtauheizung 20 verringert, wenn nicht gar verhindert.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst das Gehäuse 21 ein
mäanderförmig gebogenes Rohr 26 insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus
Aluminium, das an seinen beiden Enden jeweils mit einem Verschluss 28 aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise Kunststoff verschlossen ist. Durch die Verschlüsse 28 ist der Heizdraht 23 beidseitig aus dem Gehäuse 21 geführt. Die
Verschlüsse 28 sind beispielsweise als Stopfen ausgeführt.
Der dehnbare Abschnitt 24, an der sich das Gehäuse 21 bzw. das insbesondere mäanderförmig gebogene Rohr 26 bei erhöhtem Druck ausdehnt, ist im Falle des in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels als Sicke 27 ausgeführt. Beim Erreichen des der beginnenden Überhitzung zugeordneten Drucks weitet dieser die Sicke 27 des Rohrs 26 auf, wodurch der Heizdraht 23 im Bereich seiner Sollbruchstelle 25 reißt, wie dies in der Fig. 3 veranschaulicht ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtauheizung 40, die anstelle der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Abtauheizung 20 für den Verdampfer des Haushaltskältegerätes 1 verwendet werden kann. Wenn nicht anders beschrieben, dann sind Bestandteile der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Abtauheizung 40, die mit Bestandteilen der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Abtauheizung 20 im Wesentlichen bau- und funktionsgleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Ähnlich der Abtauheizung 20 weist das insbesondere rohrförmig und mäanderförmig ausgeführte Gehäuse 21 der Abtauheizung 40 ein Rohr 26 beispielsweise aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium auf, das insbesondere mäanderförmig gebogen ist. Das Rohr 26 der Abtauheizung 40 umfasst jedoch keine Sicke 27. Das Rohr 26 ist ebenfalls beidseitig mit Verschlüssen aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff verschlossen, durch die beidseitig der Heizdraht 23 hindurch tritt. Einer der Verschlüsse, der in den Figuren 4 und 5 nicht gezeigt ist, kann entsprechend den
Verschlüssen 28 der Abtauheizung 20 ausgeführt sein. Der andere, in den Figuren 4 und 5 gezeigte Verschluss ist mit dem Bezugszeichen 48 versehen und ist längs der
Längsausdehnung des Rohrs 26 verschieblich auf dem Rohr 26 gelagert. Somit drückt bei erhöhter Temperatur der daraus entstehende Druck den Verschluss 48 weg vom Rohr 26 in Richtung eines Pfeils 29, wodurch sich das Gehäuse 21 der Abtauheizung 40 ausdehnt. Dies ist in der Figur 5 gezeigt. Dadurch reißt der Heizdraht 23 im Bereich seiner Sollbruchstelle 25. Der verschiebbare Verschluss 48 ist z.B. als Kappe ausgeführt, die am relevanten Ende des Rohres 26 über dieses gestülpt ist. Somit ist bei der Abtauheizung 40 der dehnbare Abschnitt 24, an der sich das Gehäuse 21 bei potenzieller Überhitzung dehnt, als der verschiebbare Verschluss 48 ausgeführt.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtauheizung 60, die anstelle der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Abtauheizung 20 für den Verdampfer des Haushaltskältegerätes 1 verwendet werden kann. Wenn nicht anders beschrieben, dann sind Bestandteile der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Abtauheizung 60, die mit Bestandteilen der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Abtauheizung 20 im Wesentlichen bau- und funktionsgleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ähnlich der Abtauheizung 20 weist das insbesondere rohrförmig und mäanderförmig ausgeführte Gehäuse 21 der Abtauheizung 60 ein Rohr 26 beispielsweise aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium auf, das insbesondere mäanderförmig gebogen ist. Das Rohr 26 der Abtauheizung 60 umfasst jedoch keine Sicke 27. Das Rohr 26 ist ebenfalls beidseitig mit Verschlüssen aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff verschlossen, durch die beidseitig der Heizdraht 23 hindurch tritt. Einer der Verschlüsse, der in den Figuren 6 und 7 nicht gezeigt ist, kann entsprechend den
Verschlüssen 28 der Abtauheizung 20 ausgeführt sein. Der andere, in den Figuren 6 und 7 gezeigte Verschluss ist mit dem Bezugszeichen 68 versehen und umfasst einen dehnbaren Abschnitt 30, die z.B. sickenförmig ausgeführt ist. Der Verschluss 68 ist insbesondere fest mit dem Rohr 26 verbunden. Der dehnbare Abschnitt 30 des Verschlusses 68 ist derart ausgeführt, dass der Druck, der bei erhöhter Temperatur entsteht, den Verschluss 68 im Bereich seines dehnbaren Abschnitts 30 auseinander drückt, wodurch sich das Gehäuse 21 der Abtauheizung 60 in seiner Längsausdehnung gedehnt. Dies ist in der Figur 7 gezeigt. Dadurch reißt der Heizdraht 23 im Bereich seiner Sollbruchstelle 25. Der Verschluss 68 ist z.B. am relevanten Ende des Rohres 26 über dieses gestülpt ist. Somit ist der dehnbare Abschnitt 24, an der sich das Gehäuse 21 der Abtauheizung 60 bei potenzieller Überhitzung dehnt, als der dehnbare Abschnitt 30 des Verschlusses 68 ausgeführt.
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