Die Erfindung betrifft ein Kältegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Kältegeräte weisen einen in einem Kältekreislauf geschalteten Verflüssiger auf. Der Verflüssiger ist ein Wärmetauscher, durch den die im Kälteprozess aufgenommene Wärme außerhalb des Kältegerätes an die Umgebungsluft abgegeben wird. Hierzu werden verschiedene Bauarten von Verflüssigern eingesetzt: Bei statisch belüfteten Verflüssigern ist die Oberfläche zur besseren Wärmeabgabe durch Blechlamellen oder durch Drahtreihen, die die Wärmetauscherrohre miteinander verbinden, vergrößert. Der statisch belüftete Verflüssiger ist auf der Rückseite des Kältegerätes angebracht. Alternativ dazu gibt es zwangsbelüftete Verflüssiger, deren Abmessungen wesentlich kleiner ausgeführt sein können. Zwischen dem Verflüssiger und einem Verdichter kann ein separater Ventilator angeordnet sein, der durch seinen Luftstrom die Wärme vom Verflüssiger abführt.

Aus der DE 20 2006 007 585 U1 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät bekannt, bei dem der Verflüssiger als ein Rohrwärmetauscher mit einer Rohrschlange ausgebildet ist, die horizontal verlaufend geradlinige Rohrabschnitte aufweist, welche über randseitige Rohrbögen miteinander verbunden sind. Zur Steigerung der Effizienz der Kältekreislaufes weist das gattungsgemäße Kältegerät einen Latentwärmespeicher auf, der vom Verflüssiger abgegebene Wärme aufnimmt. Bei Aufnahme der vom Verflüssiger abgegebenen Wärme erfolgt eine Änderung des Aggregatszustandes. Der Aggregatzustand wird während einer Stehzeit des Kältekreislaufes durch Wärmeabgabe an die Umgebung wieder umgekehrt.

Im gattungsgemäßen Kältegerät ist der Latentwärmespeicher in direktem Kontakt mit den Verflüssiger-Rohren. Auf diese Weise ist ein unmittelbarer Wärmeübergang vom Verflüssiger in den Latentwärmespeicher bereitgestellt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät bereitzustellen, bei dem die Kälteleistung des Kältekreislaufes mit einfachen Mitteln gesteigert ist. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, das zwischen dem Wärmespeicherelement und den mittleren Rohrabschnitten des Verflüssigers, die insbesondere horizontal und geradlinig verlaufen, freie Strömungsquerschnitte eine beschleunigte Wärmeabfuhr vom Verflüssiger ermöglichen. In Abkehr vom Stand der Technik ist daher erfindungsgemäß das Wärmespeicherelement über zumindest einen vorgegebenen Luftströmungsspalt von den Rohrabschnitten des Verflüssigers beabstandet. Auf diese Weise erfolgt in dem gewonnenen Luftströmungsspalt eine zusätzliche natürliche Konvektion, die eine beschleunigte Wärmeabfuhr von dem Verflüssiger unterstützt.

Die Oberfläche des Verflüssigers kann zur besseren Wärmeabgabe durch Kühlstrukturen vergrößert werden. Solche Kühlstrukturen können vorderseitig und/oder rückseitig an der Rohrschlange des Verflüssigers in Form von Drahtreihen vorgesehen werden. Alternativ kann die Verflüssiger-Oberfläche durch Blechlamellen vergrößert werden, die die Rohrabschnitte miteinander verbinden. Die vorderen sowie rückseitigen Kühlstrukturen begrenzen zusammen mit den Rohrabschnitten des Verflüssigers jeweils Montagezwischenräume, in denen das Wärmespeicherelement eingeschoben sein kann. Erfindungsgemäß kann dabei das Wärmespeicherelement berührungsfrei, insbesondere in etwa mittig, zwischen zwei benachbarten Rohrabschnitten angeordnet sein. Auf diese Weise ist das Wärmespeicherelement mit gleichen Spaltmaßen vom oberen sowie unteren Rohrabschnitt beabstandet. Das Wärmespeicherelement kann in etwa leistenförmig gestaltet sein.

Von Bedeutung ist eine dauerhaft lagerichtige Anordnung des Wärmespeicherelements im Montagezwischenraum zwischen den benachbarten Verflüssiger-Rohrabschnitten. Hierzu kann im jeweiligen Montagezwischenraum ein zusätzliches Halteelement zur lagesicheren Halterung des Wärmespeicherelementes vorgesehen werden. Das Halteelement kann insbesondere ein Haltedraht sein, der auf das Wärmespeicherelement im Montagezwischenraum abgestützt ist. Das Halteelement kann an der vorderen und/oder an der hinteren Kühlstruktur ausgebildet sein, insbesondere durch Schweißverbindung daran befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Wärmespeicherelement durch eine einfache Klemmverbindung zwischen der vorderen und hinteren Kühlstruktur innerhalb des Montagezwischenraumes festgeklemmt sein.

Wie oben erwähnt, kann die Kühlstruktur des Verflüssigers als vordere und hintere Drahtreihe ausgeführt sein. In diesem Fall erfolgt der Einbau des

Wärmespeicherelementes durch ein Einschieben in den seitlich offenen

Montagezwischenraum zwischen benachbarten Verflüssiger-Rohrabschnitten. Das

Einschieben des Wärmespeichers in den Montagezwischenraum erfolgt unter einem elastisch nachgiebigen Auseinanderbiegen der vorderen und hinteren Drähte der Kühlstruktur, wodurch das eingeschobene Wärmespeicherelement durch die von den

Drahtreihen aufgebrachten Klemmkräfte sicher gehalten ist.

Wie bereits oben erwähnt, sind freie Strömungsquerschnitte zwischen den mittleren, geradlinig verlaufenden Rohrabschnitten des Verflüssigers von großer Bedeutung für eine effektive Übertragung der Wärme vom Verflüssiger zur Umgebung. Vor diesem Hintergrund kann alternativ oder zusätzlich randseitig im Bereich der äußeren Rohrbögen des Verflüssigers ein Wärmespeicherelement angeordnet werden. Auf diese Weise können die Montagezwischenräume zwischen dem horizontal verlaufenden geradlinigen Rohrabschnitten zur Steigerung der Strömungsbedingungen gänzlich frei bleiben, während lediglich die randseitig äußeren Verflüssiger-Rohrbögen thermisch mit dem Wärmespeicherelement koppelbar sind.

Bevorzugt können an jeweils gegenüberliegenden Randseiten des Verflüssigers Wärmespeicherelemente vorgesehen sein, die sich nach Art von Rahmenleisten entlang der Verflüssiger-Randseiten erstrecken können.

Für eine einfache Halterung am Verflüssiger kann das Wärmespeicherelement in etwa in rechtwinkliger Ausrichtung zu den horizontal verlaufenden Verflüssiger-Rohrabschnitten durch diese mäanderförmig hindurch gefädelt sein. Das Wärmespeicherelement kann dabei endseitig nach Art einer Schlaufe um einen Rohrabschnitt des Verflüssigers gefaltet und gesichert werden. Besonders bevorzugt für eine effektive Wärmeabfuhr vom Verflüssiger ist es, wenn die randseitigen Wärmespeicherelemente in Geräteseitenrichtung außerhalb der vorderen und/oder hinteren Verflüssiger-Kühlstrukturen ausgebildet sind. Auf diese Weise sind die Wärmespeicherelemente in der Geräteseitenrichtung nicht überlappend mit der Kühlstruktur angeordnet. Eine Beeinträchtigung der Wirkungsweise der Kühlstruktur aufgrund überlappend angeordneter Wärmespeicherelemente kann somit vermieden werden.

Wie oben beschrieben ist, kann das Wärmespeicherelement zur Halterung am Verflüssiger mäanderförmig sowie in etwa rechtwinklig durch die Verflüssiger- Rohrabschnitte geführt werden. Alternativ hierzu kann das Wärmespeicherelement außenseitig auf die äußeren Rohrbögen des Verflüssigers aufgesetzt werden. Für eine formschlüssige Verbindung kann das Wärmespeicherelement zumindest eine Ausnehmung aufweisen, in die ein Rohrbogen des Verflüssigers einragen kann.

Alternativ dazu kann das Wärmespeicherelement ein in etwa U-förmiges H oh I profilteil sein, in dessen Hohlraum Rohrbögen des Verflüssigers einragen können. In diesem Fall kann das Wärmespeicherelement beispielhaft als ein langgestrecktes Extrusionsteil, dass heißt in fertigungstechnisch günstiger Meterware, ausgeführt sein. Das randseitig auf den Verflüssiger gesetzte Hohlprofilteil kann die außenseitigen Rohrbögen des Verflüssigers haubenartig umfassen.

Die vorliegende Erfindung ist sowohl bei statisch belüfteten Verflüssigern anwendbar als auch bei zwangsbelüfteten Verflüssigern. Bei einer solchen Zwangsbelüftung ist dem Verflüssiger ein separater Ventilator zugeordnet, der einen Luftstrom durch den Verflüssiger hindurchführt, der die Verflüssiger-Wärme abführt. Der Verflüssiger kann dabei in einem Kühlluftkanal angeordnet sein, der teilweise von zumindest einem Wärmespeicherelement begrenzt ist. Bevorzugt können die Wärmespeicherelemente als Kühlluftkanal-Seitenwände ausgebildet sein, zwischen denen der Verflüssiger angeordnet ist. Die Wärmespeicherelemente können somit in Doppelfunktion zusätzlich als Luftführungsteile verwendet werden.

Zur Steigerung einer Wärmeabfuhr vom Verflüssiger kann das Wärmespeicherelement ein Material aufweisen, das bei Aufnahme von im Kälteprozess abgegebener Wärme seinen Aggregatszustand ändert. Die Änderung des Aggregatzustandes wird während einer Stehzeit des Kältekreislaufes durch Wärmeabgabe an die Umgebung wieder umgekehrt. Das Material kann beispielhaft ein in einer Matrix fixiertes Material sein, das unabhängig von der tatsächlichen Temperatur gleiche mechanische Eigenschaften aufweist. Hierbei kann der zur Änderung des Aggregatzustandes relevante Umschlagspunkt wärmer sein als die typischen Umgebungstemperaturen oder die in den Normen definierten Temperaturen für die Messung des Energieverbrauches von Kältegeräten. Dadurch ist sichergestellt, dass das Wärmespeicherelement während der Kältekreislauf-Stehzeit wieder unter den Umschlagspunkt abgekühlt wird. Bei dynamisch belüfteten Verflüssigern kann der Ventilator während der Kältekreislauf-Stehzeit aktiviert werden, wodurch der Verflüssiger insgesamt effektiv gekühlt werden kann.

Nachfolgend sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht von hinten ein Kältegerät mit einem Verflüssiger mit teilweise eingeschobenem Wärmespeicherelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 in einer vergrößerten Schnittdarstellung entlang der Schnittebene l-l das in den Verflüssiger eingeschobene Wärmespeicherelement;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht gemäß einer Abwandlung;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht gemäß einer weiteren Abwandlung;

Fig. 5 eine Anordnung des Wärmespeicherelementes am Verflüssiger gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 in einer Abwandlung das Wärmespeicherelement gemäß dem zweiten

Ausführungsbeispiel; und Fig. 7 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen mit Wärmespeicherelementen versehenen zwangsbelüfteten Verflüssiger.

In der Fig. 1 ist in einer Teilansicht von hinten ein Kältegerät 1 mit einem an der Gehäuserückwand angebrachten Verflüssiger 3 gezeigt. Der Verflüssiger 3 ist statisch belüftet und weist eine mäanderförmig verlaufende Rohrschlange mit horizontalen, geradlinigen Rohrabschnitten 5 auf, die voneinander beabstandet in einer Vertikalebene übereinander angeordnet sind. Die gemäß der Fig. 1 mittleren Rohrabschnitte 5 sind über seitliche Rohrbögen 6 miteinander in Verbindung.

Der Verflüssiger 3 weist als vordere und hintere Kühlstrukturen Drahtreihen 7, 9 auf, die die Verflüssiger-Oberfläche für eine bessere Wärmeabgabe vergrößern. In der Fig. 2 ist ein Ausschnitt des Verflüssigers in einer Seitenschnittdarstellung gezeigt. Demzufolge sind Drähte der vorderen und hinteren Drahtreihen 7, 9 über Anbindungspunkte 1 1 an den jeweiligen Verflüssiger-Rohrabschnitten 5 befestigt. Die in der Fig. 2 gezeigten benachbarten Rohrabschnitte 5 bilden zusammen mit den Drahtreihen 7, 9 einen jeweils in Geräteseitenrichtung offenen Montagezwischenraum 13, in den gemäß der Fig. 1 ein hier beispielhaft leistenförmig ausgebildetes Wärmespeicherelement 15 einschiebbar ist. Das Wärmespeicherelement kann beispielhaft ein mit einem Material gefüllter, langgestreckter Beutel sein, wobei das Material bei Aufnahme von im Kälteprozess vom Verflüssiger abgegebener Wärme seinen Aggregatszustand ändern kann.

Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist das leistenförmige Wärmespeicherelement 15 berührungsfrei über Luftströmungsspalte 17 vom oberen und unteren Verflüssiger-Rohrabschnitt 5 beabstandet. In Abkehr zum Stand der Technik ist daher auf einen direkten Kontakt mit den Verflüssiger-Rohrabschnitten 5 verzichtet. Vielmehr können mithilfe der Luftströmungsspalte 17 Strömungsbedingungen im Bereich des Verflüssigers 3 derart verbessert werden, dass die Effizienz bei der Wärmeabfuhr vom Verflüssiger 3 gesteigert ist.

Für eine stabile Halterung des Wärmespeicherelementes 15 können innerhalb des Montagezwischenraumes 13 als Halteelemente die in der Fig. 3 gezeigten Drahtstücke 19 vorgesehen sein, die beispielsweise über eine Schweißverbindung an den vorderen und hinteren Drahtreihen 7, 9 befestigt sind. Das Wärmespeicherelement 15 ist gemäß der Fig. 3 zuverlässig sowie dauerhaft auf den beiden Drahtstücken 19 abgestützt.

Alternativ zur Fig. 3 kann die Breite des Wärmespeicherelementes 15 derart bemessen sein, dass im Einbauzustand Klemmkräfte F _κ von den Drahtreihen 7, 9 auf das zwischengeordnete Wärmespeicherelement 15 ausgeübt werden, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist. In diesem Fall sind beim Einbau des Wärmespeicherelementes 15 in den Verflüssiger 3 die Drähte der Drahtreihen 7, 9 elastisch nachgiebig auseinander zu biegen, damit das leistenförmige Wärmespeicherelement 15 in den Montagezwischenraum 13 eingeschoben werden kann.

In der Fig. 5 ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel ein rückseitig am Kältegerät vorgesehener Verflüssiger 3 mit einem Wärmespeicherelement 15 gezeigt. Im Unterschied zu den vorangegangenen Figuren ist das Wärmespeicherelement 15 gemäß der Fig. 5 in Vertikalrichtung sowie in etwa rechtwinklig zu den horizontalen Verflüssiger- Rohrabschnitten 5 ausgerichtet. Das leistenförmige Wärmespeicherelement 15 ist dabei in etwa mäanderförmig im Bereich der seitlich äußeren Rohrbögen 6 durch die Rohrabschnitte 5 eingefädelt. Auf diese Weise kann der Montagezwischenraum 13 zwischen den horizontalen, geraden Rohrabschnitten 5 gänzlich frei bleiben, wodurch eine freie Luftkonvektion zwischen den geraden Rohrabschnitten 5 des Verflüssigers 3 ohne Beeinträchtigung durch das Wärmespeicherelement 15 ermöglicht ist.

Die in der Fig. 5 nicht gezeigte linke Seite des Verflüssigers 3 ist in gleicher Weise mit einem vertikal angeordneten, streifenförmigen Wärmespeicherelement 15 versehen. Zwischen den beiden seitlichen Wärmespeicherelementen 15 sind die Drahtreihen 7, 9 angeordnet, die ohne Beeinträchtigung aufgrund einragender Wärmespeicherelemente die Oberfläche des Verflüssigers 3 vergrößern.

Das obere Ende 21 des in der Fig. 5 gezeigten Wärmespeicherelementes 15 ist schlaufenartig um den oberseitigen Rohrabschnitt 5 des Verflüssigers 3 geführt und mittels eines angedeuteten Befestigungstiftes 23 fixiert.

In der Fig. 6 ist in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ebenfalls ein randseitig am Verflüssiger 3 angeordnetes Wärmespeicherelement 15 gezeigt. Wie in der Fig. 5 ist auch hier lediglich die rechte Rückseite des Kältegerätes dargestellt. Die nicht gezeigte linke Seite ist im wesentlichen spiegelsymmetrisch ebenfalls mit einem randseitigen Wärmespeicherelement 15 ausgebildet. Im Unterschied zur Fig. 5 ist in der Fig. 6 das Wärmespeicherelement 15 ein starres, in etwa U-förmiges Hohlprofilteil. Das leistenförmige H oh I profilteil ist mit seiner offenen Seite haubenartig auf die randseitigen Rohrbögen 6 des Verflüssigers 3 aufgesetzt. Der von den U-Schenkeln 24 des Wärmespeicherelements 5 begrenzte Hohlraum ist derart bemessen, dass die Verflüssiger-Rohrbögen 6 unter Aufbau einer Klemmspannung in das Wärmespeicherelement 15 eingeschoben werden können. Wie in der Fig. 5 sind auch in der Fig. 6 zwischen den beiden seitlich aufgeschobenen Wärmespeicherelementen 15 die Kühlstrukturen 7, 9 vorgesehen.

In der Fig. 7 ist im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ein Kältegerät mit einem zwangsbelüfteten Verflüssiger 3 zusammen mit einem Verdichter 25 sowie einem zwischen dem Verflüssiger 3 und dem Verdichter 25 angeordneten separaten Ventilator 27 gezeigt.

Der in der Fig. 7 gezeigte Geräteverbund, bestehend aus Verflüssiger 3, Ventilator 27 und Verdichter 25, ist in einem Maschinenraum 28 des Kältegeräts angeordnet. Dieser ist in einem hinteren bodenseitigen Bereich des Kältegeräts ausgebildet.

Im Betrieb erzeugt der Ventilator 27 einen Kühlluftstrom I, der durch den Verflüssiger 3 gezogen wird. Der Verflüssiger ist hier ein Lamellenwärmetauscher. Um eine Leckageströmung vorbei an den Verflüssiger 3 zu vermeiden, ist der Verflüssiger 3 in einem luftdichten Kühlluftkanal 30 angeordnet.

Der Kühlluftkanal 30 ist in der Fig. 7 begrenzt durch die obere Deckwand des Maschinenraums 28 sowie durch eine untere Basisplatte 32, auf der der Geräteverbund steht. In der Bautiefenrichtung x ist der Kühlluftkanal 30 durch zwei randseitige, hochkant angeordnete Wärmespeicherelemente 15 begrenzt. Diese sind analog zur Fig. 6 seitlich auf die randseitigen Verflüssiger-Rohrbögen 6 aufgesetzt und begrenzen in einer Doppelfunktion luftdicht den Kühlluftkanal 30. Hierzu kann jeder der Wärmespeicherelemente 15 an seiner dem Verflüssiger zugewandten Seite Ausnehmungen aufweisen, in die die Rohrbögen 6 formschlüssig einragen können.

BEZUGSZEICHENLISTE

I Kältegerät

3 Verflüssiger 5 Verflüssiger-Rohrabschnitte

6 Rohrbögen des Verflüssigers 3

7, 9 Kühlstrukturen

I I Anbindungspunkte

13 Montagezwischenraum 15 Wärmespeicherelement

17 Luftströmungsspalt

19 Halteelemente

21 oberes Ende des Wärmespeicherelementes 15

23 Befestigungsstift 24 U-Schenkel des Wärmespeicherelementes 15

25 Verdichter

27 Ventilator

28 Maschinenraum 30 Kühlluftkanal 32 Basisplatte

I Kühlluftstrom x Bautiefenrichtung

F _κ Klemmkräfte