Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Innenbehälter für Kühlgut und einem Verdampferrohr zum Führen eines Kältemittels, das um den Innenbehälter gewickelt ist.

In Kältegeräten können Wickelrohrverdampfer verwendet werden, die ein Verdampferrohr umfassen, das um einen Innenbehälter gewickelt ist. In den Wickelrohrverdampfern, auch Wrap-Around-Verdampfer genannt, können in den Verdampferrohren jedoch Senken entstehen, in denen sich ein Kältemittel sammelt. Dadurch verdampft das Kältemittel hauptsächlich in den am Fachboden befindlichen Rohrabschnitten und die Verdampferfläche wird nur unzureichend genutzt. Dadurch kann eine Effizienz des Gerätes beeinträchtigt werden.

Die Druckschrift CN 201867010 beschreibt einen Kühlbehälter mit einem integrierten Wickelrohrverdampfer, der vertikale Rohrabschnitte umfasst.

Die Druckschrift DE 2008 021 104 beschreibt einen Wickelverdampfer, dem ein im Gefrierfach befindlicher Verdampfer vorgelagert ist. Die Druckschrift DE 201 1 088 656 beschreibt eine Kombination aus statischem Wickelverdampfer und dynamischem Nofrost-Verdampfer.

Die Druckschriften DE 2010 028 526 und DE 2010 028 527 beschreiben einen Wärmeübergang zwischen einer Wand und einem Rohr eines Wickelverdampfers mittels einer separaten Wärmeleitplatte oder einer graphithaltigen Wärmeleitschicht.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Kältegerät anzugeben, bei dem eine gleichmäßige Verteilung eines Kältemittels in einem Verdampfer erfolgt. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kältegerät mit einem Innenbehälter für Kühlgut und einem Verdampferrohr zum Führen eines Kältemittels gelöst, das mit horizontalen Rohrabschnitten um den Innenbehälter gewickelt ist, bei dem der Innenbehälter Umlenknasen umfasst, an denen eine Biegung des Verdampferrohrs zwischen den horizontalen Rohrabschnitten geführt wird. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine präzise Installation des Verdampferrohrs erzielt wird, bei der sich flüssiges Kältemittel nicht in den Bögen des Verdampfers sammelt.

Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch ein Aufsatzteil zum Aufsetzen auf den Innenbehälter gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Kältegerät mit den Umlenknasen auf einfache Weise hergestellt werden kann und ein gegenseitiges Ausrichten der Umlenknasen entfällt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst der Innenbehälter eine Vertiefung zum Einsetzen des Aufsatzteils. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Aufsatzteil mit einer hohen Passgenauigkeit montiert werden kann und die Aufsatzteile am Innenbehälter haften, wenn das Verdampferrohr um diese gebogen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist die Vertiefung im Wesentlichen rechteckförmig. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das Aufsatzteil in zwei Montagerichtungen einsetzen lässt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil an einer Seitenwand des Innenbehälters befestigt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verdampferrohr mit den horizontalen Rohrabschnitten an einer Außenseite der Seitenwände befestigt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil an einem Boden und/oder einer Decke des Innenbehälters befestigt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Verdampferoberfläche vergrößert und somit der thermische Kontakt zwischen Verdampfer und Kühlfach verbessert. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil aus einem thermisch leitfähigen Material gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein thermischer Kontakt zu dem Innenbehälter verbessert wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst der Innenbehälter ein erstes Aufsatzteil an einer Seitenwand und ein zweites Aufsatzteil an einer gegenüberliegenden Seitenwand. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verdampferrohr an beiden Seiten des Innenbehälters befestigt ist und die horizontalen Rohrabschnitte mit einer hohen Genauigkeit angeordnet werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind das erste Aufsatzteil und das zweite Aufsatzteil identisch geformt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Aufwand bei der Herstellung des Kältegerätes reduziert. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das Aufsatzteil auf den Innenbehälter geklebt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das Aufsatzteil schnell und zuverlässig an dem Innenbehälter befestigen lässt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch ein Tiefziehen des Innenbehälters gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Umlenknasen ein integraler Bestandteil des Innenbehälters sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind die Umlenknasen durch halbkreisförmige Scheiben gebildet, die an dem Innenbehälter befestigt oder tiefgezogen sind. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Umlenknasen mit einem geringen Materialeinsatz gebildet werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfassen die Umlenknasen Überhänge, die das Verdampferrohr an eine Wand des Innenbehälters drücken. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Wärmeübergang im Bereich der Biegung verbessert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfassen die Umlenknasen eine rillenförmige Vertiefung zum Einlegen des Verdampferrohrs. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Biegung mit einer hohen Präzision geführt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist eine Umlenknase halbkreisförmig oder kreissegmentförmig. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein gleichmäßiger Krümmungsradius der Biegung erreicht wird und das Verdampferrohr mit geringem Materialeinsatz um einen beliebigen Winkel umgelenkt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes läuft das Verdampferrohr mäanderförmig entlang der Wand um. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die wirksame Verdampferfläche erhöht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Kältegerätes;

Fig. 2 mehrere Ansichten eines Innenbehälters mit einem Verdampferrohr;

Fig. 3A eine Ansicht eines Innenbehälters mit einem Verdampferrohr;

Fig. 3B eine Ansicht eines 5-seitig belegten Innenbehälters; und

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Umlenknase.

Fig. 1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein Kältegerät 100 mit einer oberen Kühlschranktür 1 17 für ein Kühlfach und einer unteren Kühlschranktür 1 19 für ein Gefrierfach. Der Kühlschrank dient beispielsweise zur Kühlung von Lebensmitteln und umfasst einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, d.h. der Luft im Inneren des Kühlschranks, verdampft.

Der Verdichter ist ein mechanisch betriebenes Bauteil, das Kältemitteldampf vom Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum Verflüssiger ausstößt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, d.h. die Umgebungsluft, verflüssigt wird. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung.

Das Kältemittel ist ein Fluid, das für die Wärmeübertragung in dem kälteerzeugenden System verwendet wird, das bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck des Fluids Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck des Fluids Wärme abgibt, wobei üblicherweise Phasenwechsel des Fluids inbegriffen sind.

Twin-Kreisläufe mit zwei abwechselnd betriebenen, parallelen Verdampfern mit Rückschlagventil erzielen im Kühlfachbetrieb eine Verdampfungstemperatur oberhalb der Gefrierfachtemperatur. Da beim Umschalten von Gefrier- auf Kühlfachbetrieb der Kühlfachverdampfer ausschließlich mit gasförmigem Kältemittel gefüllt ist, wird oftmals vor dem Betrieb des Kühlfachs ein Umpumpen von Kältemittel aus dem Gefrierfachverdampfer in den Verflüssiger durchgeführt (Kältemittelmanagement). Allerdings existieren auch andere Möglichkeiten des Kältemittelmanagements.

Bei statischen Kältegeräten 100 wird für das Gefrierfach häufig ein Wickelverdampfer (Engl. Wrap-Around-Evaporator) verwendet. Der Wickelverdampfer umfasst ein Verdampferrohr, das um einen Innenbehälter als Kühlgutbehälter gewickelt ist. Der Innenbehälter wird dadurch von vier Seiten gekühlt. Aus hygienischen und optischen Gesichtspunkten ist es dabei vorteilhaft, dass der Verdampfer im Innenraum nicht sichtbar ist und keinen Kontakt zum Innenraum hat. Gegenüber eingeschäumten Rollbond- oder Tube-on-sheet- Verdampfern ist ein Wickelverdampfer relativ einfach realisierbar.

Durch eine Biegung des Verdampferrohrs kann sich eine Mehrzahl an Siphons ergeben, an denen sich aufgrund der Schwerkraft flüssiges Kältemittel in den unten liegenden Bögen des Verdampfers sammelt. Dadurch verdampft das Kältemittel hauptsächlich in den am Fachboden befindlichen Rohrabschnitten und die Verdampferfläche wird nur unzureichend genutzt. Fig. 2 zeigt eine Seiten-, Vorder- und Aufsicht des Aufbaus und die dazugehörige Rohrführung an einem Innenbehälter 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103 eines Kältegerätes 100. Der Wickelverdampfer umfasst ein Verdampferrohr 103, das um den Innenbehälter 101 als Kühlgutbehälter gewickelt ist. Der Innenbehälter 101 wird dadurch von vier Seiten gekühlt. Bei dem Kältegerät 100 ist die Kältegerätetür an einer Vorderseite angeordnet, so dass der derzeitige Wickelverdampfer neben den beiden Seitenwänden die Ober- und die Unterseite des Kühlfachs umfasst. Das Verdampferrohr 103 weist horizontale Rohrabschnitte 103-1 und 103-2 auf.

Auf dem neuen Innenbehälter 101 sind gegenüber dem Stand der Technik scheibenförmige Umlenknasen 107 ohne Rand tiefgezogen, an denen eine Biegung 109 des Verdampferrohrs 103 zwischen den horizontalen Rohrabschnitten 103-1 und 103-2 geführt ist. An den Umlenknasen 107 wird das Verdampferrohr 103 des Wickelverdampfers um 180° gebogen, so dass die Türöffnung nicht versperrt wird. Durch die präzise Montage des Verdampferrohrs 103 durch die Umlenknasen 107 ergibt sich ein stetig fallender Rohrverlauf ohne Senken, in denen sich das Kältemittel sammeln könnte.

Die Umlenknasen 107 sind integraler Bestandteil des Innenbehälters 101 , indem diese durch Tiefziehen des Innenbehälters 101 nach außen gewölbt werden. An der gegenüberliegenden Innenseite des Innenbehälters 101 kann ein Leuchtmittel 127 oder eine Lichtleiste angeordnet sein, die die tiefgezogenen Vertiefungen verdeckt.

Fig. 3A zeigt eine Ansicht eines Innenbehälters 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103, bei dem drei Seiten des Innenbehälters 101 als Verdampferfläche genutzt werden, nämlich die beiden Seitenwände und die Rückwand. Die Umlenknasen 107 sind als separat aufsetzbare Aufsatzteile 105 mit mehreren Umlenknasen 107 gebildet, die an der Außenseite des Innenbehälters 101 befestigt sind. Der Innenbehälter 101 umfasst beispielsweise ein erstes Aufsatzteil 105-1 an einer Seitenwand und ein zweites Aufsatzteil 105-2 an einer gegenüberliegenden Seitenwand.

Das Aufsatzteil 105 mit den Umlenknasen 107 ermöglicht einen horizontalen Rohrverlauf bei Kältegeräten 100 mit nach vorne aufgehender Tür. Der Innenbehälter 101 weist im Vorderbereich der Seitenwände jeweils eine längliche Vertiefung 1 13 auf, die das Aufsatzteil 105 mit den hervorstehenden Umlenknasen 107 aufnimmt.

Durch die Anordnung mehrerer Umlenknasen 107 auf einem einzigen Aufsatzteil 105 reduzieren sich die Bauteilanzahl und der Montageaufwand. Die resultierenden Einbuchtungen auf der Innenseite des Innenbehälters 101 reichen geringfügig in den Innenraum und können beispielsweise als Auszugsperre für Schubladen dienen, wenn diese an ihrer Rückseite entsprechende Ausbuchtungen aufweisen. Fig. 3B zeigt eine Ansicht eines Innenbehälters 101 mit einem umlaufenden Verdampferrohr 103, bei dem alle fünf Seiten des Innenbehälters 101 als Verdampferfläche genutzt werden. Die Aufsatzteile 105 mit den Umlenknasen 107 sind ebenfalls an drei Seiten des Innenbehälters 101 in den zusätzlichen Vertiefungen 1 17 eingesetzt. Die zusätzlichen Aufsatzteile 121 sind in den Vertiefungen 123 an der Ober- und Unterseite des Innenbehälters 101 eingesetzt. Die Umlenknase 125 ist kreissegmentförmig gebildet.

Die Einspritzung des Kältemittels erfolgt an der Oberseite des Innenbehälters 101 und verläuft dort mäanderförmig bis zur Vorderkante. Von dort wird das Verdampferrohr 103 auf die linke Behälterseite umgelenkt und verläuft auf den beiden Seitenwänden und der Rückwand nach unten. Die Umlenkung zum Fachboden erfolgt dann analog zur Oberseite.

Die Aufsatzteile 105 an der linken und rechten Seitenwand sind identische Bauteile, die gedreht zueinander aufgebracht sind. Dies ist bei den Aufsatzteilen 121 an der Ober- und Unterseite des Innenbehälters 101 ebenso der Fall, so dass die Komplexität nur geringfügig steigt. Die Aufsatzteile 105 können beispielsweise aus Kunststoffspritzguss hergestellt sein und in die Vertiefungen 1 13 des Innenbehälters 101 geklebt werden. Das Wickeln des Verdampferrohrs 104 kann mittels eines Roboterarms erfolgen. Im Bereich der Vertiefungen 1 13 oder vor den Vertiefungen 1 13 kann ein Leuchtmittel 127 zur Innenbeleuchtung angeordnet sein. Die Umlenknasen 107 können jedoch auch durch halbkreisförmige Scheiben gebildet werden, die einzeln an dem Innenbehälter 101 befestigt werden.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Umlenknase 107 mit einer Rohrbiegung an einer Wand des Innenbehälters 101 . Durch einen schräg nach oben verlaufenden Überhang 1 1 1 der Umlenknase 107 wird ein besserer Kontakt des Verdampferrohrs 103 mit dem Innenbehälter 101 erzielt. Die Überhänge 1 1 1 drücken das Verdampferrohr 103 an die Behälterwand. Dies ist insbesondere an Ober- und Unterseite relevant, da dort das Verdampferrohr 103 innerhalb einer Ebene verläuft. Zwischen dem Verdampferrohr 103 und der Wand des Innenbehälters 103 ist eine wärmeleitende Masse 1 15 für einen besseren thermischen Kontakt angeordnet, beispielsweise eine Butylschicht.

Die Umlenknasen 107 können Leuchten, wie beispielsweise LEDs, für die Beleuchtung des Innenraums enthalten. Des Weiteren können die Vertiefungen 1 13 nicht eben geformt sein und somit als Halter für Glasplatten / Zwischenböden dienen. Die beschriebene Ausführung eines Wickelverdampfers hat den Vorteil einer gleichmäßigen Kältemittelverteilung aufgrund durchgehend horizontal oder leicht abfallend verlaufender Verdampferrohre 103. Dadurch wird die wirksame Verdampfungsfläche vergrößert und die Verdampfungstemperatur angehoben. Alternativ können für eine noch größere Verdampferfläche alle fünf Seiten des Innenbehälters 101 mit Verdampferrohren 103 belegt werden. Durch den Wegfall von Siphons, in denen sich das Kältemittel sammelt, ist der Wickelverdampfer auch für Twin-Kreisläufe mit Kältemittelmanagement besser einsetzbar.

Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.

Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Kältegerät

101 Innenbehälter

103 Verdampferrohr

103-1 Rohrabschnitt

103-2 Rohrabschnitt

105 Aufsatzteil

105-1 Aufsatzteil

105-2 Aufsatzteil

107 Umlenknase

109 Biegung

1 1 1 Überhang

1 13 Vertiefung

1 15 Wärmeleitmaterial

117 Kühlschranktür

1 19 Kühlschranktür

121 Aufsatzteil

123 Vertiefung

125 Umlenknase

127 Leuchtmittel