CN1080408C - 用于制冷或冷冻装置运行的控制装置 - Google Patents
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Abstract
在用于具有至少一个可由门关闭的内室及至少一个位于制冷环路中的蒸发器的制冷或冷冻装置运行的控制装置中，蒸发器有时进行自动除霜过程，该除霜过程由控制除霜过程的控制装置启动及结束，其中在制冷或冷冻装置的除霜过程的期间时由其制冷运行过渡到其除霜运行，根据跟随在制冷运行后的除霜过程的持续时间，来确定紧接着除霜过程后的制冷运行的给定运行时间。
Description
本发明涉及一种用于制冷或冷冻装置运行的控制装置，该制冷装置具有至少一个可由门关闭的内室，该内室由一个位于制冷环路中的蒸发器制冷，蒸发器有时进行自动除霜过程，自动除霜过程由控制除霜过程的控制装置启动及结束，其中在除霜过程期间，该制冷或冷冻装置由其制冷运行过渡到其除霜运行。
由DE-OS 4G33240公知了一种控制制冷或冷冻装置中除霜装置的控制装置，它根据要求地启动该制冷或冷冻装置中蒸发器的除霜过程。为此目的，在一个固定的预定除霜周期内，对相互无关的、用作除霜判断标准的条件进行估价。这样的条件中的一个是由制冷或冷冻装置的开门次数与开门持续时间的合计与一个固定的预定边界值相比较构成的。另一条件是由从最近一次除霜过程开始的一段时间与一预定边界值相比较给出的，而最后一个条件是由从最近一次除霜过程开始的制冷机组运行时间与一给定边界值相比较给出的。在满足这些条件之一时控制装置发出一个信号启动除霜过程。
在DE-OS 4115359中描述了用于制冷装置的蒸发器除霜的除霜控制装置，利用它，不是根据固定的时间间隔而是根据需要来启动除霜的。为此，在除霜控制装置的一个存储元件中存储用于蒸发器积霜持续时间的上限值，它一方面减去测量主动冷却介质循环的时间值，另一方面减去由考虑开门次数及持续时间对蒸发器积霜的影响的时间值。同时不仅考虑在打开制冷装置门时进入制冷室的外部潮湿空气，而且考虑由于潮气进入由新鲜冷藏物品引起的冷空气的潮湿度的上升，及由此产生的蒸发器提前结霜。由除霜控制装置引起的除霜过程的启动，如当在存储器中作为固定值存储的预定积霜时间与缩减后的时间的差达到数值零时，才能实现。
这两种公知的用于除霜装置的控制装置的共同之处在于，没有考虑实际导致蒸发器过早积霜的进入提供低温的室的潮气，而仅是考虑根据一定情况、如开门的延续时间及次数或制冷机组运行时间推测的进入提供低温的室的潮气。
本发明的任务在于：提出一种用于除霜装置运行的控制装置，鉴于启动除霜过程，通过该控制装置对实际导致蒸发器积霜的潮气侵入进行实质的评价。
该任务根据本发明是这样实现的，即根据跟随在制冷运行后的除霜过程的持续时间来确定紧接在除霜过程后的制冷运行的给定运行时间。
通过本发明的技术解决，尤其是在通常对于制冷或冷冻装置的环境温度非持续地短时变化时，使制冷时间与除霜时间以一定方式相适配，该方式就是在对其所需的能量损耗方面使除霜过程最佳化，因为除霜过程的持续时间可直接是在蒸发器上发生积霜的一个度量标准。
根据本发明主题的另一优选实施例规定：通过除霜过程持续时间确定的制冷运行的给定运行时间由相互分层次地存储在数据存储器中的除霜时间间隔来确定的，对每个除霜时间间隔固定地配置一个相应的制冷运行的给定运行时间。
通过这种方案，可用简单的方式产生出根据一定装置类型的要求处理的、制冷时间与除霜时间之间的时间及能量的最佳化配置。
根据本发明主题的又一优选实施例规定：制冷运行的给定运行时间在其延续时间中减去一个由开门次数及开门持续时间求得的时间值。
具有这种特征的方案具有的优点在于，通过对于制冷运行的给定运行时间的直接适配，可考虑到通过制冷或冷冻装置门进入制冷室的潮气及与此相关的蒸发器的积霜。
根据本发明主题的一个替换构型规定，制冷运行的给定运行时间在其延续时间中不仅减去一个由开门次数及开门持续时间求得的时间值，而且减去在制冷环路中压缩机的运行时间。
这样一种方案对于在制冷室中需经常放入及取出冻藏物品的制冷装置是尤其合乎要求的。
根据本发明主题的另一有利构型规定，将制冷运行的给定时间与制冷运行的实际运行时间相比较，其中在这两个运行时间相等时，在最小装置运行时间期满时才启动除霜过程。
通过这种方案将以简单的方式考虑制冷或冷冻装置不合理的使用，并同时达到：装置的制冷运行不是多余地通过还未需要的除霜过程来中断，及由此使装置能量损耗不致升高。
根据本发明主题的另一优选实施形式规定：在启动除霜过程前，对于根据温度调节器预定的内室温度引入一个压缩机运行时间，在启动除霜过程前使压缩机在这样长的时间内投入运行。
通过这种方案可保证在除霜过程时被放入的冷藏物品不会被加温到不允许的高温值。
根据本发明主题的又一优选实施形式可使控制装置的工作特别合乎要求，该实施形式规定：在制冷或冷冻装置每次投入使用后，将凭经验求得的起始给定运行时间置成用于制冷运行的给定运行时间，该给定时间在每次开门时减小一个与开门相应的时间值，并在一定时间区段中与装置的实际运行时间相比较，其中在等于或超过给定运行时间时，在最小给定运行时间期满后启动制冷阶段，在该制冷阶段后紧接着蒸发器的除霜过程，通过该除霜过程的持续时间确定下一制冷运行的给定运行时间的时间值。
在以下的描述中将借助于在附图上简化表示的实施例对本发明进行说明。附图为：
图1：一个空气循环式制冷装置的简化概要图，该装置的制冷过程及除霜过程由一个电子控制装置控制，其为侧面剖视图；
图2：用简化方框电路图表示的由分立电子元件构成的一个电子控制装置；
图3：由一个微处理器构成的电子控制装置的概图；及
图4：用于电子控制装置工作方法的方法流程图。
参照图1，它表示一个空气循环式制冷装置10，在其设有入口的机壳11上装有覆盖该入口的门12，在与该门12对置的作为后壁13的一侧处、在机壳11的底部区域设有一个用于压缩机14的机架的朝着机壳11内室的台阶状凸角15。在该凸角的上方机壳11的内室中设有一个与后壁13相距一定距离的隔板16，该隔板朝着台阶状凸角15的一侧与该凸角15一起构成了进气缝隙17，而隔板背离进气间隙17的一侧一直延伸到外壳顶部。在隔板16的后方、在由与后壁13的间隔构成的中间室内设有一个借助通风机18强迫通风的并与空压机14处于同一冷却环路中的蒸发器19。该蒸发器为维持其功率将有时候自动地除霜，其中由除霜过程得到的融化水被收集在一个接水槽20内，该接水槽设有一个未示出的加热装置，用于保证在除霜过程之后使融化水流走。
除霜过程通过控制装置30启动及停止，其中当除霜过程期间，该制冷装置从其制冷运行过渡到其除霜运行。
尤其如图2所示，控制装置30构成一个电路装置，该装置基本上具有六个电路部分I至VI，在其中，产生及求得控制制冷运行及除霜运行的判断标准，如求得所需的除霜时间，确定门打开的次数及持续时间，求得最小压缩机运行时间，控制除霜加热，压缩机的控制，及确定制冷装置10的运行时间，该运行时间由压缩机14的停止时间及运行时间组成。各个电路部分I至VI在工作上彼此相连接，其中电路部分I用来控制压缩机14。在该电路部分中设有一个NTC电阻形式的配置于蒸发器19上的温度传感器31，借助它来监控在后文中将要详细说明的蒸发器除霜过程。在达到保证蒸发器19除霜安全的一个上限温度时，该NTC电阻的电阻值下降并由此使其上的压降明显地下降，因此使一个施密特触发器32改变其开关状态。该施密特触发器32的输出信号传送给一个或门33的一个输入端，而该或门的另一输入端由在下文中要说明的输入信号变量“e”占据。或门33的输出信号进入到一个与门34的输入端，该与门的第二输入端与一个与非门35的输出端相连接，该与非门35的两个输入端与在下文中要详细说明的构成启动蒸发器19的除霜过程判断标准的输入信号变量“a和“t”相连接。与门34的输出信号与一个放大器36的输入端相连接，通过该放大器控制一个继电器37，借助该继电器并通过开关38使控制压缩机14的电流回路闭合或开断。由与门34的输出端分出一根连到非门39的控制线，非门39位于电路部分II内，该电路部分用于求得压缩机14的运行及停止时间，其中非门39的输出信号传送到一个与门40的输入端，而与门40的另一输入端和与非门35的输出端相连接。与门40的输出端与一个双稳触发器41的复位输入端相连接，以使得在与门40输出端为逻辑1时，该触发器41被复位，由触发器41复位产生的输出信号Q被传送到一个与门42的输入端，该与门的另一输入端与计时脉冲发生器43的输出端相连接，它的在时间上被精确确定的脉冲序列作为输入信号被传送给计数器44，用于求得在处于制冷运行中的制冷装置中压缩机14不被控制运行的时间。在计数器44中，再在这个时间上叠加一个在制冷装置10制冷运行中压缩机14被接通的时间。为了求得该时间，一个与门45的输出信号被传送给该计数器44，该与门45的一个输入端被施加以计时脉冲发生器43的脉冲序列，而该与门45的另一输入端接收被置位的触发器41的输出信号Q。这时触发器41的复位状态是通过与门34输出端上的“逻辑1”及与门40输出端上同时出现的“逻辑零”来实现的。
为了求得对于压缩机14的最小运行时间(见电路部分III)，与门34的输出信号被传送给一个与门46的输入端，该与门46的另一输入端被施加以计时脉冲发生器43的脉冲序列。在与门46的输出端上得到的脉冲序列将由具有复位输入端的计数器47进行累加，由脉冲序列的累加得到的实际压缩机运行时间tv/a借助一比较器48与一个最小压缩机运行时间tv/min相比较。在实际压缩机运行时间略大于预定的最小压缩机运行时间的情况下，在比较器48的输出端上得到一个正的、可数字化处理的输出信号“a”。
在为了求得门打开时间及次数的电路部分IV中，设有用作打开装置的开关接触器49，它通过门12的打开或关闭产生的信号，一方面通过一个非门50传送到双稳触发器51的复位输入端，另一方面则将开关接触器49的非反向信号施加到该触发器51的置位输入端。通过触发器51的置位状态在其输出端Q上产生的输出信号被传送到一个与门52的输入端，该与门52的另一输入端与计时脉冲发生器43的输出端相连接。与门52的输出端被连接到计数器53的输入端，该计数器在触发器51置位状态的时间中对由计时脉冲发生器43发出的脉冲累加计数。由计数器53累加计数的脉冲序列被传送到设有复位输入端的写/读存储器54中，用于求得门12的打开持续时间。借助非门50使开关接触器49反相的信号被传送到触发器51的复位输入端。由此在触发器51的输出端Q上产生的输出信号被连接到一个单稳振荡器(Monovibrator)55，后者的输出端与另一非门56的输入端相连接，该非门的输出端与具有复位功能的计数器57相连接。由计数器57累计的矩形脉冲序列反映了开门的次数，并被传送到具有复位输入端的写/读存储器58，其中将每次开门编入在写/读存储器58中存储的时间值，该时间值可被调出到存储器58的输出端。不但是存储在写/读存储器58中的数据，而且是存储在读/写存储器54中的数据均被送到一个加法器59，后者根据由这两个存储器中调出的用于每次开门的数据求得用于开门的总时间值tT。该时间值作为数据被送到一个减法器60的输入端，该减法器从以下要详细说明的起始给定运行时间tLS/n+1中减去该时间值，并由此得到一个现时适用的给定运行时间tLS/n+2。这个现时适用的给定运行时间被传送到一个比较器61，该比较器将给定运动时间与来自写/读存储器44的实际给定运行时间tLS/a进行比较，其中当实际运行时间tLa略超过现时适用的给定运行时间tLS/n+1时，则比较器61输出一个正的可继续数字化处理的输出信号“b”。
在比较器61处的输出信号“b”及在比较器48处的输出信号被传送给与非门35，以便使当根据判断标准“a”及“b”启动除霜过程时，在一定情况下通过在与非门35的输出端调整的信号使处于工作中的压缩机14及通风机18停止工作。除与非门35外，输出信号a及b还传送给位于用于控制除霜加热的电路部分V中的与门62，后者的作为输出信号而在相应输入信号时得到的“逻辑1”被传送给放大器63，该放大器再控制一个继电器64，后者借助一个开关65使除霜加热装置66的电流回路闭合或开断。在与门62的输出端得到的“逻辑1”此时同时用于计数器44，47，53及57的复位判断标准。
此外，在比较器61及48处的输出信号“a”及“b”还传送到一个位于求解除霜时间的电路部分VI中的与门67，后者的输出端被连接到一个双稳触发器68的输入端。在触发器68置位的情况下，计时脉冲发生器43的时间上精确确定的脉冲序列经由与门69被送到计数器70，其中当触发器68被复位时，计数过程方告结束。这一方面是在当由于蒸发器19的加热使温度传感器31达到一个温度值时的情况，这将导致：施密特触发器32先前开关状态这样的变化，即在其输出端上得到“逻辑1”，由于它便可使压缩机14受控工作，如以上已述的那样。另一方面是当由计数器70求得的除霜时间tAb相当于一个最大的除霜时间tAb/max时，除霜过程这时便中断，并使随后的制冷过程启动。为了比较这两个时间，设置了一个比较器71，它的输入端与计数器70的输出端相连接，并当由计数器70累计的除霜时间刚好略超过预定的最大除霜时间时，在其输出端上提供一个输出值e。该输出值e被传送到已述的或门33的输入端，由此使压缩机14在除霜后重被投入运行。在这两种情况下，在或门33的输出端产生出输出信号“c”，它被传送到触发器68的复位输入端，由此使除霜时间测量结束。在除霜过程中在计数器70上累计的除霜时间还被传送给一个写/读存储器72，在该存储器中例如以表格的形式产生出一个在通过计数器70求得的除霜时间及最大除霜时间与由此产生的对于制冷装置10的给定运行时间之间的对应配置。由该对应配置表得到的对于制冷装置10的给定运行时间，在除霜过程结束后作为下一制冷阶段的起始给定运行时间被传送到减法器60。
由图3表示出在另一实施例中的一个控制装置，它与在图2中所示的及对其所描述的控制装置30的区别在于设置了一个可编程序的微处理器81，它承担了由分立元件组成的控制装置30的控制功能，其中在制冷装置10的制冷及除霜运行时待控制及待访问的功能单元，如温度传感器31，压缩机14，通风机18及除霜加热器66使用了在图2中所用的标号。
由图4示出控制装置30或控制装置80工作的流程图。该流程开始于制冷装置10的启动步骤91，这时制冷装置使用电网电压供电。接着启动步骤91后的是运算框92，在其中将一个凭经验求得的与相应机型有关的起始给定运行时间tLS/an置给一个给定运行时间tLS/n+1。在该步骤以后将制冷装置10过渡到调节运行步骤93中，在其中求得制冷装置10的实际运行时间tLS/a，该时间是由压缩机14的运行时间与停止时间的求和来计算的。在调节运行时制冷装置的实际运行时间在一个判别框94中持续地与起始预定给定运行时间相比较(比较器61)。对于实际运行时间小于给定运行时间的情况下，将在调节运行的一定时间区段中由判别框94分支出的方法环路中在另一个判别框95中询问：制冷装置10的门是否打开以及在“是”的情况下，该门打开多久。如果该门末打开，则该环路直接地返回到判别框94，当在发生门打开的情况下，在功能框96中计算新的给定运行时间tLS/n+2(减法器60)，它是从在先的给定运行时间tLSn+1中扣除了不仅是考虑到开门本身而且也考虑了开门持续时间的总时间tT来计算的，其中新计算出的给定运行时间这时被传送到判别框94。如果在决定框94中的比较得出这时实际运行时间相当于给定运行时间，则使制冷装置10进入到其除霜运行，它通过运算框97表示。在除霜运行时不仅压缩机而且通风机18均被关机，而这时除霜加热装置66及没有详细说明的接水槽加热装置投入工作。在除霜运行时，为了对此监控，在另一判别框98中将预定最大返接温度Tvmax与蒸发器19的现时温度Tvmom相比较，其中在蒸发器温度高于返接温度的情况下，将在一个直接后继的判别框99中使现时除霜时间tAbmom与一个给定的凭经验求得的最大除霜时间tAb/max相比较。如果比较得出现时除霜时间还未达到最大除霜时间的值时，则在一个返回环路中重新进行判别框98的询问。如果在判别框98或99上得到肯定的回答，则使除霜过程中断，并在另一个运算步骤100中，或是在最大除霜时间或是在达到返接温度所需的除霜时间的基础上对于制冷装置10求得新的给定运行时间。在该运算阶段中压缩机14也重新投入运行，然后保持连续运行，一直到达在蒸发器19上被调成允许从除霜运行过渡到被调节的制冷运行时为止。在蒸发器19上借助于温度传感器31测得的温度Tvmom在一个判别步骤101中与允许过渡到调节运行的蒸发器温度TVRB相比较，其中在制冷装置10的另一运行步骤102上，仅当在判别框101得到肯定回答时通风机18才投入运行，否则使通风机保持停止，直到达到允许过渡到调节运行的蒸发器温度时为止。在通风机18投入运行后，制冷装置10重新返回到允许被调节的制冷运行的运行状态，在流程图上通过从运行步骤102返回到运行步骤93来表示。
Claims (8)
1.一种用于制冷或冷冻装置(10)运行的控制装置(30，80)，所述制冷或冷冻装置具有至少一个可由门(12)关闭的内室，该内室由一个位于制冷循环路径中的蒸发器(19)冷却，该蒸发器有时进入自动除霜过程，除霜过程通过控制一个除霜装置的控制装置(30，80)启动和结束，在除霜过程中，制冷或冷冻装置(10)由制冷运行过渡到除霜运行，除霜过程的持续时间用于确定紧接在除霜过程后的制冷运行的给定运行时间，其特征在于，所述控制装置(30、80)设置成在除霜过程启动以前使制冷或冷冻装置(10)的压缩机(14)在确定的时间内投入运行，以确保置入的物品在除霜过程中不致过分受热。
2.根据权利要求1的控制装置，其特征在于：所述根据除霜过程持续时间所确的制冷运行的给定运行时间还由相互分开地储存在数据存储器(72，84)中的除霜时间间隔来确定，对每个除霜时间间隔固定地设置一个相应的制冷运行的给定运行时间。
3.根据权利要求1或2的控制装置，其特征在于：制冷运行的给定运行时间在其延续时间中减去一个由开门次数及开门持续时间求得的时间值。
4.根据权利要求1或2的控制装置，其特征在于：制冷运行的给定运行时间在其延续时间中不仅减去一个由开门次数及开门持续时间求得的时间值，而且减去在制冷环路中压缩机(14)的运行时间。
5.根据权利要求1或2的控制装置，其特征在于：将制冷运行的给定时间与制冷运行的实际运行时间相比较，其中在这两个运行时间相等时，在最小装置运行时间期满时才启动除霜过程。
6.根据权利要求1的控制装置，其特征在于，所述控制装置(30)由一个电子电路构成。
7.根据权利要求1的控制装置，其特征在于，所述控制装置(30)由一个可编程的微处理器构成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置的运行方法，其特征在于，所述制冷或冷冻装置(10)每次投入运行以后，将凭经验求得的起始给定运行时间设定为用于制冷运行的给定时间，该给定时间在每次开门时间减少一个与开门相应的时间值，并以一定的时间间隔与制冷或冷冻装置(10)的实际运行时间相比较，当等于或超过给定运行时间时，在最少的给定运行时间过后，启动蒸发器(14)的除霜过程，通过该除霜过程的持续时间，确定下一制冷运行的给定运行时间的时间值，在除霜过程启动以前，引入压缩运行时间，以确保在除霜过程期间，置入的物品不致过分受热。
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