Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
REFRIGERATION APPLIANCE COMPRISING A WATER CONTAINER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/011584
Kind Code:
A1
Abstract:
A refrigeration appliance comprises a storage chamber (3), an evaporator (6) that cools the storage chamber (3), a water container in the storage chamber (3), and a thermosiphon (12). The thermosiphon (12) includes an evaporator section (17) facing the water container (13) as well as a condenser section (14). At least in an operational position of the thermosiphon (12), the condenser section (14) is in two-dimensional contact with the evaporator (6).

More Like This:
WO/2020/071792REFRIGERATOR
Inventors:
ZHANG MING (DE)
PFLOMM BERTHOLD (DE)
BRABENEC BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/065984
Publication Date:
January 17, 2019
Filing Date:
June 15, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BSH HAUSGERAETE GMBH (DE)
International Classes:
F25C1/24; F25C5/20; F25D23/12
Foreign References:
US2435102A1948-01-27
DE2224800A11973-11-29
US4590773A1986-05-27
JPH05322459A1993-12-07
JPS4894060U1973-11-10
US20120042680A12012-02-23
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Kältegerät mit einer Lagerkammer (3), einem die Lagerkammer (3) kühlenden Verdampfer (6), einem in der Lagerkammer (3) angeordneten Wasserbehälter (13) und einem Thermosiphon (12), wobei der Thermosiphon (12) einen dem

Wasserbehälter (13) zugewandten Verdampferbereich (17) und einen

Verflüssigerbereich (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in einer Gebrauchsstellung des Thermosiphons (12) der Verflüssigerbereich (14) in flächigem Kontakt mit dem Verdampfer (6) angeordnet ist.

Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (6) und der Verflüssigerbereich (14) des Thermosiphons (12) einander zugewandte Planflächen (10, 15) aufweisen.

Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planflächen (10, 15) vertikal orientiert sind.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssigerbereich (14) in der Gebrauchsstellung höher liegt als der Verdampferbereich (17).

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Kontakt zwischen dem Verflüssigerbereich (13) und einem in Bezug auf die Zirkulationsrichtung eines Kältemittels stromaufwärtigen Bereich (48) oder einem flüssiges Kältemittel speichernden Bereich (49) des Verdampfers (6) gebildet ist.

Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (6, 6') ein Coldwall-Verdampfer oder ein an einer Wand (7) der Lagerkammer (3) freiliegender plattenförmiger Verdampfer ist.

7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssigerbereich (14) in einer Nichtgebrauchsstellung vom Verdampfer (6) abgerückt ist.

8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermosiphon (12) in der Gebrauchsstellung magnetisch an den

Verdampfer (6) angezogen ist.

9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermosiphon (1 1 ) in der Gebrauchsstellung am Verdampfer (6, 6') oder einer Wand (7) der Lagerkammer (3) aufgehängt ist.

10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermosiphon (12) und der Wasserbehälter (13) zu einer gemeinsam bewegbaren Baueinheit (1 1 ) verbunden sind.

1 1 . Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferbereich (17) des Thermosiphons (1 1 ) eine in der

Gebrauchsstellung nach oben offene Konkavität bildet.

12. Kältegerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbehälter (13) in der Konkavität entnehmbar aufgenommen ist.

13. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermosiphon (1 1 ) plattenförmig und in einer Längsrichtung in

Verdampferbereich (17) und Verflüssigerbereich (14) unterteilt ist.

14. Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem

Thermosiphon (1 1 ) sich in der Längsrichtung zwischen Verdampferbereich (17) und Verflüssigerbereich (14) erstreckende Kanäle (20, 40) gebildet sind, in denen ein Wärmeträger in flüssigem und in dampfförmigem Zustand zirkuliert.

15. Kältegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Kanälen (20, 40) enge Kanäle (40) und weite Kanäle (20) sind und der flüssige Wärmeträger in den engen Kanälen (40) einer stärkeren Kapillaranziehung ausgesetzt ist als in den weiten Kanälen (20).

16. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbehälter (13) ein Eisbereiter ist.

Description:
Kältegerät mit Wasserbehälter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät mit einem Behälter für Wasser oder auch für andere Flüssigkeiten, der mit Vorrang gegenüber anderem Kühlgut kühlbar ist, um bei Bedarf schnell kaltes Wasser oder Eis bereitstellen zu können.

Eisbereiter zur Verwendung in Haushaltskältegeräten sind in vielen Ausgestaltungen bekannt. Bei einem Teil dieser Geräte erfolgt die vorrangige Kühlung des Eisbereiters, indem an einem Verdampfer abgekühlte Kaltluft zunächst über den Eisbereiter geführt wird, bevor sie das nachrangig gekühlte Kühlgut erreicht. Dabei muss streng auf die Qualität der umgewälzten Kaltluft geachtet werden, um eine Kontamination des Wassers durch aus anderen Teilen des Kältegeräts herrührende, von dem Luftstrom mitgeführte Partikel, Keime oder Geruchsstoffe zu vermeiden. Bei einem anderen Teil der Kältegeräte umfasst der Kältemittelkreislauf ein Kältemittelrohr, das durch den Eisbereiter selber verläuft und durch in ihm stattfindende Verdampfung den Eisbereiter kühlt. Bei einem solchen Eisbereiter kann zwar die Kontaminationsgefahr vermieden werden, allerdings verkompliziert das durch den Eisbereiter verlaufende Rohr den Kältemittelkreislauf und erhöht so dessen Fertigungskosten. Da das Kältemittelrohr bei Nichtgebrauch des Eisbereiters nicht ohne weiteres entfernt werden kann, behindert es die Nutzung der Lagerkammer auch dann , wenn der Eisbereiter nicht gebraucht wird. Wenn das Kältemittelrohr den Eisbereiter auch dann kühlt, wenn dieser gerade nicht in Gebrauch ist, beeinträchtigt es ferner die Energieeffizienz des Kältegeräts; falls Ventile vorgesehen werden, um den Mehrverbrauch zu vermeiden und bei Nichtgebrauch des Eisbereiters das Rohr aus dem Kältemittelkreislauf auszukoppeln, so führen diese Ventile zu weiter erhöhten Kosten.

Aus US 2012 042680 A1 ist ein Haushaltskältegerät bekannt, bei dem in einer Lagerkammer ein Wasserbehälter und ein Thermosiphon angeordnet sind. Der Thermosiphon hat einen dem Wasserbehälter zugewandten Verdampferbereich und einen Verflüssigerbereich, und von dem Verflüssigerbereich in die Lagerkammer hinein abstehende Lamellen beschleunigen die Wärmeabgabe vom Wasserbehälter an die Lagerkammer über den Thermosiphon. Die Temperatur des Wasserbehälters kann niemals niedriger werden als die der umgebenden Lagerkammer; um Eis erzeugen zu können, muss die Lagerkammer ein Gefrierfach sein. Das Öffnen eines Gefrierfachs, um den Wasserbehälter zu füllen oder fertiges Eis zu entnehmen ist meist mit einem erheblichen Zustrom von warmer und feuchter Umgebungsluft in das Gefrierfach verbunden und führt zu einer deutlichen Erhöhung des Energieverbrauchs des Geräts, da nicht nur die Wärme der eingedrungenen Luft wieder aus der Lagerkammer hinausgeschafft werden muss, sondern auch die Latentwärme der in dieser Luft enthaltenen Feuchtigkeit. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine gegenüber anderem Kühlgut vorrangige, schnelle Kühlung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit geringem Energieaufwand zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einer Lagerkammer, einem die Lagerkammer kühlenden Verdampfer, einem in der Lagerkammer angeordneten Wasserbehälter und einem Thermosiphon, wobei der Thermosiphon einen dem Wasserbehälter zugewandten Verdampferbereich und einen Verflüssigerbereich aufweist, wenigstens in einer Gebrauchsstellung des Thermosiphons dieser in flächigem Kontakt mit dem Verdampfer angeordnet ist.

Der Verdampfer muss, um die Lagerkammer auf einer Solltemperatur zu kalten, selber kälter als die Solltemperatur sein. Indem ein flächiger Kontakt des Thermosiphons mit diesem Verdampfer hergestellt wird, kann zum einen das Temperaturgefälle zwischen Verdampfer- und Verflüssigerbereich des Thermosiphons erhöht und damit die Übertragungsleistung des Thermosiphons gesteigert werden. Zum anderen kann der Thermosiphon eine Temperatur erreichen, die unter der Solltemperatur der Lagerkammer liegt.

Um einen engen thermischen Kontakt auf großer Fläche zu schaffen, können der Verflüssigerbereich des Thermosiphons und der Verdampfer einander zugewandte Planflächen aufweisen. Um einen effizienten Wärmeaustausch mit der Lagerkammer zu ermöglichen und den Temperaturgradienten in der Lagerkammer klein zu halten, sind die Planflächen vorzugsweise vertikal orientiert.

Wenn der Verflüssigerbereich in der Gebrauchsstellung höher liegt als der Verdampferbereich, kann im Verflüssigerbereich kondensierter Wärmeträger seinem eigenen Gewicht folgend zum Verdampferbereich zurückfließen und dort erneut verdampfen. Ein sich dadurch ergebendes hohes Angebot von flüssigem Wärmeträger im Verdampferbereich ermöglicht einen schnellen Wärmeabfluss vom Verdampferbereich. Der flächige Kontakt besteht vorzugsweise zwischen dem Verflüssigerbereich und einem in Bezug auf die Zirkulationsrichtung eines Kältemittels stromaufwärtigen Bereich des Verdampfers, um sicherzustellen, dass das dem Verdampfer zugeführte flüssige Kältemittel bei seinem Durchgang durch den Verdampfer zuerst Wärme vom Thermosiphon und erst anschließend Wärme aus der Lagerkammer aufnimmt.

Um die sich gegenüberliegenden vertikalen Planflächen von Thermosiphon und Verdampfer zu realisieren, kann der Verdampfer insbesondere ein Coldwall-Verdampfer oder ein an einer Wand der Lagerkammer freiliegender plattenförmiger Verdampfer sein. In ersterem Falle kann die üblicherweise zwischen Verdampfer und Innenraum vorgesehene Innenbehälterwand zwar den Wärmeaustausch pro Flächeneinheit der Planflächen verringern, doch fällt dies nicht weiter ins Gewicht, da die Ausdehnung der sich gegenüberliegenden Flächen groß gemacht werden und so eine hohe Leistung übertragen werden kann. Wenn der Verdampfer freiliegt, ist ein unmittelbarer Kontakt der Planflächen von Thermosiphon und Verdampfer ohne dazwischenliegende, die Wärmeübertragung verzögernde Schichten möglich.

Eine spezielle Anpassung des Verdampfers an den Thermosiphon ist nicht erforderlich.

Wenn der Verflüssigerbereich in einer Nichtgebrauchsstellung vom Verdampfer abgerückt ist, kann letzterer auf seiner gesamten Fläche ohne Behinderung durch den Thermosiphon Wärme aus der Lagerkammer aufnehmen. In der Nichtgebrauchsstellung kann der Thermosiphon und vorzugsweise auch der Wasserbehälter komplett aus der Lagerkammer entfernt sein, so dass deren Volumen möglichst ohne Einschränkungen für anderes Kühlgut nutzbar ist.

Um einen engen wärmeübertragenden Kontakt zwischen Thermosiphon und Verdampfer zu erzielen, kann der Thermosiphon in der Gebrauchsstellung magnetisch an den Verdampfer angezogen sein. Da der Thermosiphon und der Verdampfer im Allgemeinen aus nicht magnetischen Materialien bestehen werden, kann zu diesem Zweck an einem von ihnen ein Permanentmagnet und am andern ein ferromagnetischer Körper angebracht sein. Um die Ebenheit der einander zugewandten Planflächen von Thermosiphon und Verdampfer nicht zu beeinträchtigen, befinden sich der Permanentmagnet der ferromagnetische Körper vorzugsweise an zu den Planflächen entgegengesetzten Oberflächen des Thermosiphons und des Verdampfers.

Alternativ oder ergänzend kann der Thermosiphon in der Gebrauchsstellung am Verdampfer, insbesondere an einer Kante des Verdampfers, oder an einer Wand der Lagerkammer aufgehängt sein. Da der Verdampferbereich des Thermosiphons im Allgemeinen von der Wand absteht, übt zumindest er, vorzugsweise auch noch der Wasserbehälter, ein Drehmoment aus, das den Verflüssigerbereich des Thermosiphons gegen den Verdampfer oder die sich zwischen Verdampfer und Thermosiphon erstreckende Wand der Lagerkammer angedrückt hält und so einen effizienten Wärmeaustausch sicherstellt.

Der Thermosiphon und der Wasserbehälter sind vorzugsweise zu einer gemeinsam bewegbaren Baueinheit verbunden, so dass sie jeweils mit einem Handgriff in der Gebrauchsstellung angeordnet oder aus ihr entfernt werden können.

Wenn der Verdampferbereich des Thermosiphons eine in der Gebrauchsstellung nach oben offene Konkavität bildet, dann kann diese je nach Ausgestaltung den Wasserbehälter aufnehmen oder gar selber den Wasserbehälter bilden. In ersterem Falle ist das Entnehmen von Eis aus dem Wasserbehälter einfacher, da der Wasserbehälter leichter oder in größerem Umfang als der Thermosiphon biegsam sein kann und Eisstücke durch Verbiegen des Wasserbehälters aus diesem gelöst werden können. In letzterem Falle sind besonders hohe Kühlraten erreichbar, da keine dazwischenliegende Wandung den Wärmeübertrag vom Wasser auf den Thermosiphon behindert. Wenn der Wasserbehälter ein vom Thermosiphon getrenntes Bauteil ist, dann sollte er in der Konkavität entnehmbar aufgenommen sein, um ein Verformen des Wasserbehälters ohne gleichzeitige Verformung des Thermosiphons zu ermöglichen. Ein solcher Thermosiphon kann insbesondere plattenförmig und in einer Längsrichtung der Platte in Verdampferbereich und Verflüssigerbereich unterteilt sein.

Für einen schnellen Wärmetransport können im Innern des Thermosiphons sich in der Längsrichtung zwischen Verdampferbereich und Verflüssigerbereich erstreckende Kanäle gebildet sein, in denen ein Wärmeträger in flüssigem und in dampfförmigem Zustand zirkuliert.

Damit sich in den Kanälen schnell und deterministisch eine Zirkulationsrichtung des Wärmeträgers ausbilden kann, sollte es unter den Kanälen enge Kanäle und weite Kanäle geben und der flüssige Wärmeträger in den engen Kanälen einer stärkeren Kapillaranziehung ausgesetzt sein als in den weiten Kanälen. Dies hat zur Folge, dass im Verflüssigerbereich kondensierter flüssiger Wärmeträger in den engen Kanälen sammelt, sich in ihnen durch die Kapillaranziehung ausbreitet, bis es den Verdampferbereich erreicht, und dort verdampfender Wärmeträger über die weiten Kanäle schnell zum Verflüssigerbereich zurückkehrt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät; Fig. 2 ein vergrößertes Detail des Querschnitts in einer ersten Ausgestaltung; Fig. 3 das vergrößerte Detail in einer zweiten Ausgestaltung;

Fig. 4 das vergrößerte Detail in einer dritten Ausgestaltung; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer einen Thermosiphon und einen Wasserbehälter umfassenden Baugruppe gemäß einer ersten Ausgestaltung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer einen Thermosiphon und einen

Wasserbehälter umfassenden Baugruppe gemäß einer zweiten Ausgestaltung;.

Fig. 7 einen Querschnitt des Thermosiphons;

Fig. 8 einen ersten alternativen Querschnitt des Thermosiphons;

Fig. 9 einen zweiten alternativen Querschnitt des Thermosiphons; eine Ansicht eines Verdampfers des Kältegeräts und des vor dem Verdampfer montierten Thermosiphons; und

Fig.1 1 eine alternative Ansicht des Verdampfers und des Thermosiphons.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Haushaltskältegerät in einem schematischen Querschnitt. Ein Korpus 1 und eine Tür 2 begrenzen wenigstens eine Lagerkammer 3, hier ein Normalkühlfach. Die Lagerkammer 3 ist in üblicher Weise gekühlt durch eine Kältemaschine, in der ein Verdichter 4, ein Verflüssiger 5 und ein Verdampfer 6 in einem Kältemittelkreislauf in Reihe verbunden sind.

Der Verdampfer 6 ist hier ein Coldwall-Verdampfer, der in einer 7 des Korpus 1 in üblicher Weise zwischen einen Innenbehälter 8 und eine Isolationsschicht 9 eingebettet ist und die Lagerkammer 3 durch den Innenbehälter 8 hindurch kühlt. Zu diesem Zweck liegt eine Planfläche 10 des Verdampfers 6 unmittelbar an einer Außenseite des Innenbehälters 8 an. Um die Lagerkammer 3 auf einer Temperatur knapp über 0°C halten zu können, muss die Verdampfungstemperatur im Verdampfer 6 einige Grad niedriger sein; der Kältemittelkreislauf ist daher ausgelegt, um Verdampfungstemperaturen unter 0°C zu erreichen. In der Lagerkammer 3 befindet sich eine Baugruppe 1 1 , die einen Thermosiphon 12 und einen Wasserbehälter 13 umfasst. Der Thermosiphon 12 ist ein Hohlkörper, typischerweise aus Aluminium, der mit einem Wärmeträger wie etwa Isobutan gefüllt ist, der unter den in der Lagerkammer 3 herrschenden Temperaturen teils in gasförmiger, teils in flüssiger Phase vorliegt. Ein Verflüssigerbereich 14 des Thermosiphons 12 hat eine ebene Außenseite 15, die großflächig an dem mit dem Verdampfer 6 hinterlegten Teil der Rückwand 7 anliegt, so dass der Verflüssigerbereich 14 nahezu auf die Temperatur des Verdampfers 6, unter 0°C, abgekühlt werden kann.

Wenn nötig, kann zur Unterstützung der Abkühlung eine Wärmedämmschicht 16 an einer von der Rückwand 7 abgewandten Seite des Verflüssigerbereichs 14 angebracht sein.

Ein Verdampferbereich 17 des Thermosiphons 12 steht in engem thermischem Kontakt mit dem Wasserbehälter 13. Wie gezeigt, kann der thermische Kontakt insbesondere dadurch hergestellt sein, dass der Verdampferbereich 17 zu einer nach oben offenen Rinne geformt ist, in die der Wasserbehälter 13 eingefügt ist.

Die Temperatur des Verdampferbereichs 17 fällt solange nicht unter 0°C, bis darin enthaltenes Wasser vollständig gefroren ist. So stellt sich im Hohlraum des Thermosiphons 12 ein Druck ein, bei dem sowohl flüssiger Wärmeträger im Verdampferbereich 17 verdampft als auch Wärmeträgerdampf im Verflüssigerbereich 14 kondensiert, so dass Dampf vom Verdampferbereich 17 zum Verflüssigerbereich 14 und flüssiger Wärmeträger in entgegengesetzter Richtung fließt.

Die Baugruppe 1 1 ruht auf einem Kühlgutträger 18 der Lagerkammer 3 und ist an die Rückwand 7 angelehnt. Wenn die Eiserzeugung abgeschlossen ist oder die Baugruppe 1 1 nicht gebraucht wird, kann sie aus der Lagerkammer 3 entfernt und der freiwerdende Platz auf dem Kühlgutträger 18 anderweitig genutzt werden.

Fig. 2 zeigt die Baugruppe 1 1 und die Rückwand 7 in einem vergrößerten Schnitt, in dem auch der Hohlraum, hier mit 19 bezeichnet, des Thermosiphons 12 zu erkennen ist. Der Hohlraum 19 umfasst eine Vielzahl von sich parallel zueinander zwischen dem Verdampferbereich 17 und dem Verflüssigerbereich 14 erstreckenden Kanälen 20, von denen einer in Fig. 2 längs geschnitten ist, und jeweils im Verdampferbereich 17 und im Verflüssigerbereich 14 einen Verteiler 21 , 22, über den die Kanäle 20 miteinander kommunizieren.

Der Thermosiphon 12 kann gefertigt werden, indem ein extrudiertes Mehrkanalprofil 23 in benötigter Länge zugeschnitten und gekrümmt wird, um die Rinne des Verdampferbereichs 17 zu bilden, die Kanäle 20 des Mehrkanalprofils 23 mit dem Wärmeträger befüllt werden und Kappen 24, 25 auf die offenen Enden der Kanäle 20 dicht aufgesetzt werden, um die Verteiler 21 , 22 zu bilden.

Um einen engen Kontakt zwischen dem Verflüssigerbereich 14 und der Rückwand 7 sicherzustellen, sind einer Weiterbildung zufolge wenigstens ein Magnet 26 und ein ferromagnetischer Körper 27 auf die Rückwand 7 und den Thermosiphon 12 verteilt. Im in Fig. 2 gezeigten Fall befinden sich Magnete 26 an der Rückwand 7 und ferromagnetische Körper 27 am Thermosiphon 12; es kann aber auch umgekehrt sein. Wenn der Verdampfer 6 nichtmagnetisch ist, können die Magnete 26 zwischen dem Verdampfer und der Isolationsschicht 9 eingebettet sein und die ferromagnetischen Körper 27 durch den Verdampfer 6 und den Innenbehälter 8 hindurch anziehen; entsprechend können die ferromagnetischen Körper 27 wie gezeigt an der von den Magneten 26 abgewandten Seite des Verflüssigerbereichs 14 angeordnet sein. Wenn gewünscht, kann auch die Kappe 24 aus ferromagnetischem Material gefertigt sein, um gleichzeitig als ferromagnetischer Körper 27 zu fungieren.

Das Gewicht der Baugruppe 1 1 wird in der Ausgestaltung der Fig. 2 vom Kühlgutträger 18 getragen. Es genügen daher kleine, preiswerte Magnete, um den Verflüssigerbereich 14 eng an die Rückwand 7 angedrückt zu halten, diese sind jedoch in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung weitgehend unwirksam, wenn der Benutzer den Kühlgutträger 18 in einer anderen als der gezeigten Höhe montiert, so dass sich die Magnete 26 und die ferromagnetischen Körper 27 nicht mehr in gleicher Höhe gegenüberliegen. Um auch in diesem Fall eine ausreichende magnetische Anziehung zu gewährleisten, kann man in Betracht ziehen, die Magnete am Thermosiphon 12 anzubringen und auf wenigstens einem Teil der Fläche des Verdampfer 6 jeden Zwischenraum 28 zwischen zwei horizontalen Abschnitten 29 der Kältemittelleitung mit einem ferromagnetischen Körper zu versehen, so dass den Magneten immer, unabhängig von der Einbauhöhe des Kühlgutträgers 18, ein ferromagnetischen Körper auf gleicher Höhe gegenüberliegt.

Fig. 3 zeigt einen zu Fig. 2 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Für den Aufbau der Baugruppe 1 1 gilt das bereits oben mit Bezug auf Fig. 1 und 2 Gesagte. Der Verdampfer 6' ist wie im Falle der Fig. 2 plattenförmig und vertikal orientiert, allerdings befindet er sich - anders als in Fig. 2 - im Innern der Lagerkammer 3 und ist von der Rückwand 7 durch einen Luftspalt 30 beabstandet. So liegt eine obere Kante 31 des Verdampfers 6' in der Lagerkammer 3 frei. Die Kappe 24 der Baugruppe 1 1 ist mit einem Haken 32 versehen, der an der Kante 31 angreift. Der vom Verdampfer 6' nach vorn abstehende Verdampferbereich 17 und der von ihm getragene Wasserbehälter 13 üben auf die Baugruppe 1 1 ein Drehmoment aus, das den Verflüssigerbereich 14 fest an den Verdampfer 6' angedrückt hält.

Dieselbe Wirkung wird in der Ausgestaltung der Fig. 4 dadurch erreicht, dass in dem Innenbehälter 8 Vorsprünge 33 geformt sind, in der Kappe 24 Löcher 34 ausgespart sind und die Baugruppe 1 1 an der Rückwand aufgehängt ist, indem die Vorsprünge 33 in die Löcher 34 eingreifen. Die Vorsprünge 33 können an jeder beliebigen Stelle der Rückwand 7 geformt sein, abweichend von der Darstellung der Fig.4 können sie auch mit dem Verdampfer 6 überlappen, so dass die Baugruppe 1 1 nicht nur am oberen Rand des Verdampfers 6 angeordnet sein kann, sondern mit jedem beliebigen Bereich des Verdampfers 6 überlappen kann.

Fig. 5 zeigt die Baugruppe 1 1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Mehrkanalprofil 23 ist J-förmig gekrümmt, ein sich geradlinig vertikal erstreckender Teil des Mehrkanalprofils 23 bildet zusammen mit der Kappe 24 den Verflüssigerbereich 14; der Verdampferbereich 17 ist eine nach oben offene Rinne, in die der Wasserbehälter 13 eingelegt ist.

Der Wasserbehälter 13 ist ein Spritzgussteil aus einem flexiblen Kunststoff wie etwa einem Silikon. Er umfasst einen halbrohrförmigen Boden 35 und zwei halbkreisförmige Stirnwände 36 an den Enden des Bodens 35. Zwischenwände 37 gliedern das Innere des Wasserbehälters 13 in eine Mehrzahl von Eiswürfelformen 38. Der Boden 35 ist dünnwandig, so dass er sich ungeachtet eventueller Fertigungstoleranzen unter dem Druck von in die Eiswürfelformen 38 gefülltem Wasser eng an den Verdampferbereich 17 anschmiegt und dessen Wärme schnell an den Verdampferbereich 17 abführt. Die Stirnwände 36 sind stärker als der Boden 35 und die Zwischenwände 37, damit sie dem Druck des Wassers standhalten.

Nach Gefrieren des Wassers kann die Baugruppe 1 1 aus der Lagerkammer 3 entnommen und der Wasserbehälter 13 aus der Rinne des Verdampferbereichs 17 herausgekippt werden. Die dabei auftretende Verformung des Wasserbehälters 13 ist meist bereits ausreichend, um das Eis aus den Eiswürfelformen 38 zu lösen.

Fig. 6 zeigt eine Variante der Baugruppe 1 1 , bei der Thermosiphon 12 und Wasserbehälter 13 zu einer untrennbaren Einheit verbunden sind. Der Thermosiphon 12 umfasst hier eine Mehrzahl von untereinander identischen, hakenförmigen Elementen 39, die jeweils wenigstens zwei im Verflüssigerbereich 14 und im Verdampferbereich 17 miteinander kommunizierende Kanäle 20, 40 aufweisen. Die Thermosiphonelemente 39 sind untereinander verbunden durch an sie angespritzte Elemente 41 aus flexiblem Kunststoff. Eiswürfelformen 38 sind durch die Elemente 41 und, zwischen den Elementen 41 , durch die Thermosiphonelemente 39 begrenzt. So entfällt der Wärmeübergangswiderstand einer Behälterwand zwischen dem Wasser und dem Thermosiphon 12, was ein extrem schnelles Gefrieren ermöglicht. Die Flexibilität der Elemente 41 gewährleistet ein problemloses Entformen der fertigen Eisstücke.

Die Kanäle 20, 40 haben unterschiedliche Querschnitte. In Fig. 6 ist dies zu sehen; es trifft aber auch für den Thermosiphon 12 der Fig. 5 zu. Im thermischen Gleichgewicht, bei Nichtgebrauch, sammelt sich der Wärmeträger unter dem Einfluss der Kapillaranziehung zu einem großen Teil in den engen Kanälen 40. In den weiten Kanälen 20 ist der Volumenanteil, den der flüssige Wärmeträger belegt, kleiner als in den engen Kanälen 40.

Wenn der Thermosiphon 12 im Kontakt mit dem Verdampfer 6 abgekühlt wird, dann setzt dies zunächst einen Dampfstrom in Richtung des Verflüssigerbereichs 14 in den weiten Kanälen 20 in Gang, da in den engen Kanälen ein hoher Strömungswiderstand und flüssiger Wärmeträger die Zirkulation behindern. Infolge von Kondensation im Verteiler 21 reicht der Dampfstrom bis in den Verteiler 21 hinein, und Wärmeträger, der in den zum Verteiler 21 benachbarten Enden der Kanäle 20 kondensiert, wird aus den Kanälen 20 in den Verteiler 21 verdrängt. Aus dem Verteiler 21 fließt das Kondensat über die engen Kanäle 40 ab, so dass im Verdampferbereich 17 ständig flüssiger Wärmeträger zur Verfügung steht, der die Zirkulation in Gang hält. Die getrennte Führung der Wärmeträgerströme von und zum Verdampferbereich 17 verhindert Turbulenz und Durchmischung und ermöglicht so die Übertragung einer hohen Leistung zwischen den Bereichen 14, 17 auch über große Entfernungen hinweg auf einem kleinen Querschnitt. Die unterschiedlichen Kanalquerschnitte bewirken eine Asymmetrie der Strömungsbedingungen, die Umlaufrichtung der Strömung bestimmt und ein schnelles Einsetzen der Strömung gewährleistet.

Um das Biegen des Verdampferbereichs 15 zu erleichtern, können die Kanäle 20, 40 des Mehrkanalprofils 23 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sein, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt. Denkbar ist aber auch eine Anordnung in zwei Schichten, wie in Fig. 8 gezeigt, wobei die engen Kanäle 40 sich an der dem Verdampfer 6 zugewandten Außenseite 15 und die weiten Kanäle 20 an einer dem Wasserbehälter 13 zugewandten Innenseite 42 des Mehrkanalprofils 23 befinden, um Kondensation in den Kanälen 40 und Verdampfung in den Kanälen 20 zu begünstigen.

Um bei einer Reihenanordnung die Kondensation in den Kanälen 40 und Verdampfung in den Kanälen 20 zu fördern, können auch die Querschnitte der Kanäle 20, 40 wie in Fig. 9 gezeigt asymmetrisch sein; hier begünstigen in die engen Kanäle 40 von der dem Verdampfer 6 zugewandten Außenseite 15 her eindringende Rippen 43 die Kondensation. Entsprechend können auch Rippen 44 von der Innenseite 42 in die weiten Kanäle 20 hineinragen.

Fig. 10 zeigt den Verdampfer 6 und die Baugruppe 1 1 in einer schematischen Ansicht von vorn. Der Verdampfer 6 umfasst in an sich bekannter Weise eine Platine 45 und eine sich an der vom Betrachter abgewandten Seite der Platine 45 erstreckende Kältemittelleitung 46. Der Verdampfer 6 ist über eine Kapillare 47 gespeist, die an einer Einspritzstelle 48 auf die Kältemittelleitung 46 trifft. Von der Einspritzstelle 48 verläuft die Kältemittelleitung 46 in Mäandern abwärts bis zu einer tiefsten Stelle 49. Von dieser steigt die Kältemittelleitung 46 wieder in Richtung der Einspritzstelle 48 an und verlässt die Platine 45 über einen Sauganschluss 50. Die Verdunstung des über die Einspritzstelle 48 zugeführten Kältemittels setzt in der Kältemittelleitung 46 unmittelbar hinter der Einspritzstelle 48 ein. Die Baugruppe 1 1 ist daher so montiert, dass der Verflüssigerbereich 14 des Thermosiphons 12 die Einspritzstelle 48 überdeckt und die an dieser Stelle erzeugte Kälte in erster Linie dem Thermosiphon 12 zugute kommt. Um einen Wärmeeintrag in das Kältemittel im Verdampfer 6 zu vermeiden, bevor dieses den vom Thermosiphon 12 berührten Teil des Verdampfers 6 verlassen hat, kann unmittelbar stromabwärts von der Einspritzstelle die Länge der horizontalen Abschnitte 29 der Kältemittelleitung reduziert sein, so dass diese nicht seitwärts über die Grenzen des Thermosiphons 12 übersteht. In der Ausgestaltung der Fig. 1 1 ist der Thermosiphon 12 angeordnet, um die tiefste Stelle 49 der Kältemittelleitung 46 und deren Umgebung zu überdecken. An dieser tiefsten Stelle 49 sammelt sich bei Stillstand des Verdichters 4 das flüssige Kältemittel des Verdampfers 6, mit der Folge, dass durch an dieser Stelle 49 stattfindende Verdampfung der Thermosiphon 12 auch dann noch gekühlt wird, wenn der Verdichter 4 ausgeschaltet ist. Auch hier können vom Thermosiphon 12 überdeckte horizontale Abschnitte 29 der Kältemittelleitung 46 gegenüber höher liegenden, nicht überdeckten horizontalen Abschnitten 29 verkürzt sein, um einen direkten Wärmeeintrag aus der Lagerkammer 3 in das Kältemittel an der tiefsten Stelle 49 zu verhindern oder zumindest zu begrenzen.

BEZUGSZEICHEN

1 Korpus

2 Tür

3 Lagerkammer

4 Verdichter

5 Verflüssiger

6 Verdampfer

7 Rückwand

8 Innenbehälter

9 Isolationsschicht

10 Planfläche

1 1 Baugruppe

12 Thermosiphon

13 Wasserbehälter

14 Verflüssigerbereich

15 Außenseite

16 Wärmedämmschicht

17 Verdampferbereich

18 Kühlgutträger

19 Hohlraum

20 Kanal

21 Verteiler

22 Verteiler

23 Mehrkanalprofil

24 Kappe

25 Kappe

26 Magnet

27 ferromagnetischer Körper

28 Zwischenraum

29 horizontaler Abschnitt

30 Luftspalt

31 Kante 32 Haken

33 Vorsprung

34 Loch

35 Boden

36 Stirnwand

37 Zwischenwand

38 Eiswürfelform

39 Thermosiphonelement

40 Kanal

41 angespritztes Element

42 Innenseite (des Mehrkanalprofils)

43 Rippe

44 Rippe

45 Platine

46 Kältemittelleitung

47 Kapillare

48 Einspritzstelle

49 tiefste Stelle

50 Sauganschluss