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Title:
REFRIGERATION APPLIANCE HAVING A SIPHON IN THE CONDENSATE DRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/060066
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a refrigeration appliance, particularly a domestic refrigeration appliance, comprising an inner chamber (4) surrounded by a thermal barrier coating (3), an evaporator (9) which cools the inner chamber (4), and a condensate drain (16) which leads into the open from the evaporator (9) through said thermal barrier coating (3) and comprises a siphon (15), said siphon (15) being arranged on the inner side of the thermal barrier coating (3) and being heatable by a defrost heater (27).

Inventors:
ARBOGAST MARKUS (DE)
WEHLAUCH MARCUS (DE)
Application Number:
EP2016/072175
Publication Date:
April 13, 2017
Filing Date:
September 19, 2016
Export Citation:
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Assignee:
BSH HAUSGERÄTE GMBH (DE)
International Classes:
F25D21/14
Foreign References:
US2767558A1956-10-23
US3120111A1964-02-04
JP2005300042A2005-10-27
EP2378227A12011-10-19
DE102008040430A12010-01-21
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem von einer Wärmedämmschicht (3) umgebenen Innenraum (4), einem den Innenraum (4) kühlenden Verdampfer (9) und einem von dem Verdampfer (9) durch die Wärmedämmschicht (3) ins Freie führenden, einen Siphon (15) aufweisenden Kondensatablauf (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Siphon (15) an der Innenseite der Wärmedämmschicht (3) angeordnet und durch eine Abtauheizung (25, 27) beheizbar ist.

2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (25, 27) des Siphons (15) an eine Abtauheizung (26, 27) für den Verdampfer (9) funktionsmäßig gekoppelt ist.

3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Abtauheizung (27) für den Verdampfer (9) und für den Siphon (15) vorgesehen ist.

4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (4) in eine Lagerkammer (6) und eine Verdampferkammer (7) unterteilt ist und der Siphon (15) am Boden einer Vertiefung (14) in der Verdampferkammer (7) angeordnet ist.

5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (25, 27) sich über der Vertiefung (14) erstreckt.

6. Kältegerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (25, 27) sich zwischen dem Verdampfer (9) und der Vertiefung (14) erstreckt.

7. Kältegerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (25, 27) platten- oder stabförmig ist.

8. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferkammer (7) an einer Rückseite des Innenraums (4) hochkant angeordnet ist und die Abtauheizung (27) als Strahlungsheizung ausgebildet ist.

9. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Vertiefung (14) zum Siphon (15) hin abschüssig ist.

10. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Vertiefung (14) mit einer IR-absorbierenden Oberflächenschicht (31 ) versehen ist.

1 1 . Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Vertiefung (14) zumindest teilweise metallisch (30) ist.

12. Kältegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Siphon (15) einen über den Boden der Vertiefung (14) aufragenden Stutzen (18) und einen über den Stutzen (18) gestülpten Becher (19) umfasst.

13. Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterkante des Bechers (19) maximal 2 mm unter der Oberkante (21 ) des Stutzens (18) liegt.

14. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Abtauheizung (27) zugewandte Oberfläche des Siphons (15) mit einer IR-absorbierenden Oberflächenschicht (31 ) versehen ist.

Description:
Kältegerät mit Siphon im Kondensatablauf

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem von einer Wärmedämmschicht umgebenen Innenraum, einem den Innenraum kühlenden Verdampfer und einem von dem Verdampfer durch die Wärmedämmschicht ins Freie führenden Kondensatablauf.

Wenn ein solcher Kondensatablauf während des Betriebs des Kältegeräts frei passierbar ist, dann findet über den Kondensatablauf ständig Luftaustausch mit der Umgebung statt, und Wärme und Feuchtigkeit gelangen unerwünschterweise über den Kondensatablauf in den Innenraum. Um dies zu unterbinden, ist zum Beispiel aus DE 10 2008 040 430 A1 bekannt, einen Siphon im Kondensatablauf vorzusehen, der dadurch, dass er jederzeit flüssiges Wasser enthält, Luft nur dann zwischen dem Innenraum und der Umgebung passieren lässt, wenn eine ausreichend große Druckdifferenz zwischen Drinnen und Draußen besteht.

Ein solcher Siphon kann, zumindest bei einem Kältegerät, dessen Innenraum Temperaturen unter 0 Grad Celsius erreicht, nur außerhalb der Wärmedämmschicht angeordnet sein, da ein Gefrieren von in dem Siphon enthaltenen Wasser diesen verstopfen und unbrauchbar machen würde. Den Siphon im Maschinenraum unterzubringen, ist schwierig, da er weder die Kühlung der dort vorhandenen Komponenten blockieren noch sich an diesen soweit erhitzen darf, dass er in kurzer Zeit trockenfällt und die Luftdichtigkeit des Siphons zwischen zwei Abtauzyklen nicht sichergestellt ist. Auch die Anbringung des Siphons an einer Rückwand des Geräts ist problematisch, da dies entweder eine Verkleinerung des dort üblicherweise vorgesehenen Rückwandverdampfers oder eine Vorverlegung der Wärmedämmschicht der Rückwand erfordert und damit einen deutlichen Verlust an nutzbarem Volumen mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät anzugeben, das einen einfachen und platzsparenden Einbau eines Siphons im Kondensatablauf ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einem von einer Wärmedämmschicht umgebenen Innenraum, einen den Innenraum kühlenden Verdampfer und einen von dem Verdampfer durch die Wärmedämmschicht ins Freie führenden, einen Siphon aufweisenden Kondensatablauf der Siphon an der Innenseite der Wärmedämmschicht angeordnet und durch eine Abtauheizung beheizbar ist. Im Innenraum ist der Siphon relativ leicht unterzubringen, ohne dass dafür eine Verlagerung der Wärmedämmschicht und damit ein merklicher Verlust an nutzbarem Volumen verbunden ist. Die Gefahr, dass infolge vorzeitigen Verdunstens des Wassers im Siphon der Kondensatablauf luftdurchlässig wird, ist durch die niedrige Temperatur, auf der der Siphon gehalten ist, beseitigt. Indem der Kondensatablauf auf einem kurzen, vorzugsweise geradlinigen Weg durch die Wärmedämmschicht geführt wird, kann auch die Schwächung der Dämmwirkung der Wärmedämmschicht durch den Kondensatablauf auf ein Minimum begrenzt werden. Solange das Wasser im Kondensatablauf gefroren ist, bildet es einen unbeweglichen Verschluss, der auch die Entstehung von Blubbergeräuschen verhindert, die bei einem mit flüssigem Wasser gefüllten Siphon entstehen, wenn beispielsweise warme Luft, die bei einem Öffnen der Tür in den Innenraum des Kältegeräts gelangt ist, sich darin abkühlt und dadurch Umgebungsluft über den Siphon angesaugt wird.

Die Abtauheizung des Siphons sollte an eine Abtauheizung für den Verdampfer funktionsmäßig gekoppelt sein, um sicherzustellen, dass der Siphon durchlässig ist oder rechtzeitig durchlässig wird, wenn der Verdampfer abgetaut wird und Kondensat von dort über den Siphon abzuführen ist.

Denkbar ist, Heizungen des Siphons und des Verdampfers zeitversetzt zu betreiben, insbesondere kann die Heizung des Siphons kurz vor Beginn eines Abtauvorgangs in Betrieb genommen werden, um sicherzustellen, dass der Inhalt des Siphons rechtzeitig flüssig und somit der Siphon durchlässig ist, wenn der Fluss von Kondensat vom Verdampfer einsetzt.

Da in der Praxis auch der Verdampfer eine gewisse Betriebszeit seiner Abtauheizung benötigt, bis der Fluss des Kondensats einsetzt, können beide Heizungen auch über einen gleichen Schalter gesteuert und so gleichzeitig betrieben werden; einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge kann für den Verdampfer und für den Siphon eine gemeinsame Abtauheizung vorgesehen sein. Wenn der Innenraum in eine Lagerkammer und eine Verdampferkammer unterteilt ist, ist der Siphon vorzugsweise am Boden einer Vertiefung in der Verdampferkammer angeordnet.

Die Abtauheizung kann sich über der Vertiefung erstrecken, um diese großflächig, insbesondere durch Strahlung, zu erwärmen.

Die Abtauheizung kann sich zwischen dem Verdampfer und der Vertiefung erstrecken, um gleichzeitig Wärme nach unten an die Vertiefung und nach oben an den Verdampfer abzugeben.

Die Abtauheizung kann insbesondere platten- oder stabförmig sein.

Damit die Abtauheizung den Siphon in vertretbar kurzer Zeit durch Strahlung auftauen kann, muss ihre Betriebstemperatur deutlich über 0°C liegen; dann kann sie auch den Verdampfer durch Strahlung beheizen.

Der Boden der Vertiefung sollte zum Siphon abschüssig sein, zum einen um das Kondensat am Siphon zu versammeln, zum anderen, um einen hochgelegenen Teil des Bodens von Wasser bzw. Eis freihalten zu können, so dass dieser bei einem Abtauen Strahlung direkt von der darüber liegenden Abtauheizung aufnehmen und die Strahlungswärme an das Eis im Siphon weiterleiten kann.

Um den Wärmeleitvorgang zu effektivieren, kann der Boden der Vertiefung mit einer Infrarot-absorbierenden Oberflächenschicht versehen sein.

Um eine schnelle Übertragung der aufgenommenen Wärme auf das Eis zu gewährleisten, kann ferner der Boden der Vertiefung zumindest teilweise metallisch sein.

Der Siphon ist zweckmäßigerweise gebildet durch einen über den Boden der Vertiefung aufragenden Stutzen und einen über den Stutzen gestülpten Becher. Eine Unterkante des Bechers sollte maximal 2 mm unter der Oberkante des Stutzens liegen, um die Menge des Wassers, die zum Durchlässigmachen des Siphons aufgetaut werden muss, zu begrenzen.

Um dieses Auftauen zu beschleunigen, kann ferner eine der Abtauheizung zugewandte Oberfläche des Siphons, insbesondere eine Oberseite des Bechers, mit einer Infrarotabsorbierenden Oberflächenschicht versehen sein.

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 Schnitt durch ein erfindungsgemäßes

Haushaltskältegerät; Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 gemäß einer ersten Ausgestaltung;

Fig. 3 einen zu Fig. 2 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein Kältegerät gemäß einer dritten Ausgestaltung der

Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein NoFrost-Haushaltskältegerät mit einem Korpus 1 und einer Tür 2, die jeweils mit einer Wärmedämmschicht 3 ausgeschäumt sind und einen Innenraum 4 umschließen. Der Innenraum 4 ist durch eine Trennwand 5 unterteilt in eine über die Tür 2 zugängliche Lagerkammer 6 und eine Verdampferkammer 7, die sich in Hochkant-Orientierung zwischen der Trennwand 5 und einer Rückwand 8 des Korpus 1 erstreckt. Die Verdampferkammer 7 ist zu einem großen Teil ausgefüllt von einem Verdampfer 9, typischerweise einem Lamellenverdampfer. Ein Lüfter 10 ist in einer Öffnung der Trennwand 5 angeordnet, um, wenn der Verdampfer 9 in Betrieb ist, Luftzirkulation zwischen der Lagerkammer 6 und der Verdampferkammer 7 anzutreiben. Eine horizontale oder nach vorn leicht abschüssige Wand 1 1 des Korpus 1 trennt die Verdampferkammer 7 von einem Maschinenraum 12, der außerhalb der Wärmedämmschicht 3 liegt und unter anderem einen Verdichter 13 enthält.

Ein aus Kunststoff tiefgezogener Innenbehälter trennt in fachüblicher Weise den Innenraum 4 von der Wärmedämmschicht 3. Am Boden der Verdampferkammer 7 ist in dem Innenbehälter eine Vertiefung 14 geformt, die sich über die gesamte Breite der Verdampferkammer 7 erstreckt. Ein Siphon 15 am tiefsten Punkt der Vertiefung 14 bildet den Ausgangspunkt eines Kondensatablaufs 16, der sich vertikal durch die Wand 1 1 hindurch zu einer vom Verdichter 13 beheizten Verdunstungsschale 17 im Maschinenraum 12 erstreckt.

Fig. 2 zeigt den Siphon 15 und dessen Umgebung in einem vergrößerten Schnitt gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Der Siphon 15 umfasst einen zylindrischen Stutzen 18, der sich vom Boden der Vertiefung 14 nach oben erstreckt, sowie eine Schale oder einen Becher 19, der kopfüber über das freie Ende des Stutzens 18 gestülpt ist. Um einen Boden 20 des Bechers 19 von der Oberkante 21 des Stutzens 18 beabstandet zu halten, kann die umlaufende Wand 22 des Bechers 19 mit einzelnen Füßchen 23 versehen sein, die sich rings um den Stutzen 18 am Boden der Vertiefung 14, hier in einem den Stutzen 18 umgebenden Graben 24, abstützen.

Eine elektrische Widerstandsheizung 25 ist an einer der Wärmedämmschicht 3 zugewandten Außenseite des Grabens 24 angebracht und gemeinsam mit einer am Lamellenverdampfer 9 angebrachten Widerstandsheizung 26 betreibbar, um jeweils bei einem Abtauen des Verdampfers 9 rechtzeitig auch das Wasser im Graben 24 aufzutauen, so dass ein freier Abfluss des Tauwassers vom Verdampfer 9 über den Kondensatablauf 16 zur Verdunstungsschale 17 gewährleistet ist. Nach Abschluss des Abtauvorgangs bleibt der Graben 24 bis zur Oberkante 21 des Stutzens 18 mit Wasser gefüllt, so dass, sobald der Verdampfer 9 wieder kühlt, das Wasser im Graben 24 gefriert und den Siphon 15 dicht verschließt.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch den Siphon 15 gemäß einer bevorzugten zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Eine plattenformige Widerstandsheizung 27 ist hier horizontal orientiert über der Vertiefung 14 und unter dem Lamellenverdampfer 9 angeordnet. An ihrer Stelle könnte auch eine stabförmige Heizung vorgesehen und insbesondere geradlinig senkrecht zur Schnittebene orientiert sein oder in einer horizontalen Ebene in Mäandern verlaufen. Eine zweite Heizung könnte wie die Heizung 26 der Fig. 2 unmittelbar am Lamellenverdampfer 9 angeordnet und zusammen mit der Widerstandsheizung 27 betrieben sein, um den Verdampfer 9 zu beheizen, wenn gleichzeitig die Widerstandsheizung 27 das Wasser im Siphon 15 auftaut. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung erwärmt von der Widerstandsheizung 27 abgegebene Infrarotstrahlung sowohl den Lamellenverdampfer 9 als auch den Siphon 15.

Von der Heizung 27 nach unten abgegebene Infrarotstrahlung wird einerseits vom Becher 19, andererseits vom Boden der Vertiefung 14 aufgefangen. Der Becher 19 gibt die von ihm aufgefangene Wärme über die in den den Stutzen 18 umgebenden Eiskörper 28 eintauchenden unteren Rand der Wand 22 an den Eiskörper 28 ab. Damit vom Verdampfer 9 her zufließendes Tauwasser ablaufen kann, muss der Eiskörper 28 nicht vollständig aufgetaut sein, es genügt, wenn entlang des Umfangs der Wand 22 an einer Stelle das Eis von außen nach innen durchgehend verflüssigt ist. Je geringer der vertikale Überlapp d zwischen der Wand 22 und dem Stutzen 18 ist, um so kleiner ist die Menge des Eises unmittelbar an der Oberfläche der Wand 22, an die der Becher 19 seine Wärme abgibt und die verflüssigt werden muss, um den Siphon 15 durchlässig zu machen.

Um einen zügigen Abfluss des Tauwassers zu gewährleisten, ist es dennoch hilfreich, wenn der Eiskörper 28 alsbald vollständig aufgetaut ist. Die zum Siphon 15 hin schräg abschüssigen Wände 29 der Vertiefung 14 und die geringe Höhe des Stutzens 18 gewährleisten, dass am Ende jedes Abtauvorgangs nur ein kleiner Teil der Wände 29 rings um den Stutzen 18 von Wasser bedeckt ist; der überwiegende Teil der Wände 29, der höher als die Oberkante 21 des Stutzens 18 liegt, bleibt daher während des Kühlbetriebs eisfrei und erwärmt sich beim nächsten Abtauvorgang schnell durch die Strahlung der Heizung 27. Um diese Wärme zügig zum Eiskörper 28 hin abzuleiten, können die Wände 29 mit einem dünnen Blech 30 oder einer Metallfolie belegt sein; um die Absorption der Infrarot-Strahlung zu effektivieren, können das Blech 30 und der Becher 19 jeweils noch mit einer Infrarot-absorbierenden Beschichtung 31 versehen sein. Fig. 4 zeigt als dritte Ausgestaltung der Erfindung einen schematischen Schnitt durch einen Siphon 15 und dessen Umgebung in einem Kältegerät mit einer horizontal unter einer Decke 32 des Korpus angeordneten Verdampferkammer 7. Die Heizung 27 erstreckt sich hier unter einer Breitseite des Lamellenverdampfers 9 und kann diesen sowohl durch Strahlung als auch durch unmittelbaren Kontakt beheizen. Zwischen einem vorderen Bereich der Heizung 27 und der die Verdampferkammer 7 von der Lagerkammer 6 trennenden Wand 5 ist eine Infrarot-reflektierende Folie 33 angeordnet, um die Wärmeabgabe an die darunterliegende, die Verdampferkammer 7 von der Lagerkammer 6 trennende Wand 5 zu minimieren. Folie 33 und Wand 5 sind zur Rückwand 8 abschüssig, um vom Verdampfer 9 ablaufendes Tauwasser der Vertiefung 14 zuzuführen, die hier in einem rückwärtigen Teil der Wand 5 angeordnet ist Ein über die Folie 33 hinausragender hinterer Bereich 34 der Heizung 27 gibt Wärmestrahlung nach unten ab, um die Vertiefung 14 und den - hier genauso wie in der Ausgestaltung der Fig. 2 aufgebauten - Siphon 15 zu beheizen.

BEZUGSZEICHEN

1 Korpus

2 Tür

3 Wärmedämmschicht

4 Innenraum

5 Trennwand

6 Lagerkammer

7 Verdampferkammer

8 Rückwand

9 Verdampfer

10 Lüfter

1 1 Wand

12 Maschinenraum

13 Verdichter

14 Vertiefung

15 Siphon

16 Kondensatablauf

17 Verdunstungsschale

18 Stutzen

19 Becher

20 Boden

21 Oberkante

22 Wand

23 Füßchen

24 Graben

25 Widerstandsheizung

26 Widerstandsheizung

27 Widerstandsheizung

28 Eiskörper

29 Wand

30 Blech

31 Beschichtung Decke

Folie hinterer Bereich