DE1002542B - Elektrisch gesteuerter Temperaturregler, insbesondere fuer Kuehlschraenke - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Temperaturregler für Kühlschränke haben die Aufgabe, die Temperatur in dem zu kühlenden Raum unabhängig von Schwankungen der Außentemperatur sowie von der Temperatur des Kühlgutes möglichst konstant auf einem gewünschten Wert zu halten. Um dies zu erreichen, muß ein Temperaturfühler unmittelbar oder mindestens mittelbar in Wärmeberührung mit der im Kühlschrank bzw. am Verdampfer vorhandenen Temperatur stehen. Dieser Temperaturfühler wirkt auf ein Schaltorgan ein, das je nach der im Kühlraum herrschenden Temperatur die Kältemaschine ein- oder ausschaltet. Um den Schaltvorgang bei gewünschten Temperaturen auszulösen, muß entweder der Temperaturfühler oder das Schaltorgan ;iuf verschiedene Ansprechwerte einstellbar sein.

Bei den meisten gebräuchlichen Temperaturreglern dient als Auslöseglied für den Schalter eine BaIgmcmbran, die über ein Zuleitungsrohr mit einem ein Gas oder eine Ausdehnungsflüssigkeit enthaltenden, mit dem Verdampfer in Berührung stehenden Temperaturfühler verbunden ist und sich in Abhängigkeit von der dort herrschenden Temperatur ausdehnt oder zusammenzieht. Mit dieser Membran ist in der Regel ein Hebelmechanismus verbunden, der zumeist über ein Kippglied einen Schalter im Stromkreis der Kältemaschine öffnet oder schließt.

Diese Regel anordnungen sind ziemlich kompliziert und kostspielig. Außerdem haben sie einen unverhältnismäßig großen Raumbedarf, der gerade bei kleineren Kühlschränken sehr ins Gewicht fällt.

Es ist ferner eine rein elektrische Regelung der Kühlschranktemperaturen bekannt, die darin besteht, daß als Temperaturfühler ein temperaturabhängiges Glied (z. B. ein temperaturabhängiger Widerstand, ein Bimetallschalter od. dgl.) dient, das seinerseits einen weiteren Thermostaten oder ein Relais oder Schaltschütz steuert, welches die notwendigen Schaltaufgaben durchführt. Dabei erfolgt die Einstellung der gewünschten Schalttemperatur an dem gesteuerten Glied, was bei Anwendung von Relais oder Schützen als Schaltelemente Schwierigkeiten bereitet. Außerdem haben auch diese Elemente einen beträchtlichen Raumbedarf und sind entsprechend teuer. Um diese Nachteile zu beseitigen, sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, die als Regelelement nur Bimetallschalter verwenden und die Einstellung des Arbeitstemperaturbereiches durch eine zusätzliche elektrische, regelbare Beheizung des Bimetallgliedes vornehmen. Die Anordnung wurde bei diesen Vorschlägen einmal so getroffen, daß dem als Temperaturfühler dienenden Bimetallelement, das in unmittelbarer Wärmeberührung mit dem in seiner Temperatur zu überwachenden Körper, z. B. der Verdampferwand, steht, ein zusätzlicher Heizwiderstand zugeordnet wurde, wobei der Elektrisch gesteuerter Temperaturregler, insbesondere für Kühlschränke

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Heinz Schaefer, Kassel-Wilhelmshöhe,
ist als Erfinder genannt worden

Heizstrom mittels eines an geeigneter, leicht zugänglicher Stelle angeordneten Potentiometers eingestellt wurde. Das Bimetallelement war dabei in einer dicht abgeschlossenen Kapsel untergebracht, die gleichzeitig den Heizwiderstand und das Schaltglied aufnahm.

Da die Kapsel auch bei bester Raumausnutzung noch immer solche Ausmaße besaß, daß ihre Montage an der Verdampferwand zumindest nicht unauffällig erfolgen konnte, ging ein anderer Vorschlag dahin,, an der Verdampferwand nur einen Bimetallschalter vorzusehen, über dessen Kontakte der regelbare Heizkreis für einen zweiten Bimetallschalter verlief. Letzterer konnte zusammen mit dem Heizwiderstand und dem besonderen Regelwiderstand für den Heizkreis an beliebiger geeigneter Stelle des Kühlschrankes angeordnet werden, so daß am Verdampfer selbst nur das als Temperaturfühler dienende und verhältnismäßig kleine Bimetallschaltglied angeordnet zu werden brauchte.

Die Erfindung stellt eine vorteilhafte Weiterbildung einer Regleranordnung der zuletzt genannten Art dar, die den Raumbedarf derartiger Regler auf ein Mindestmaß herabzusetzen gestattet und zugleich auch gegenüber den bereits vorgeschlagenen konstruktiven Gestaltungen solcher Regler eine erhöhte Empfindlichkeit besitzt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Einstellwiderstand für den Sollwert zugleich als Heizwiderstand für das Bimetallglied dient.

Auf diese Weise wird ein besonderer Heizwiderstand eingespart, und die Temperaturregelung wird

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außerdem empfindlicher, da jeweils nur der elektrisch wirksame Teilwiderstand auch als Heizwiderstand wirkt. Eine besonders wirksame Anordnung erhält man, wenn man in Ausgestaltung der Erfindung als Regelwiderstand ein Drehpotentiometer üblicher Ausführung verwendet und dieses möglichst eng mit einem zu einem nahezu geschlossenen Kreis zusammengebogenen Bimetallband umschließt. Das Potentiometer wird hierbei zweckmäßig mit einem temperaturempfindlichen Widerstand in Reihe geschaltet, der als Temperaturfühler an der Verdampferwand oder einer sonstigen in ihrer Temperatur zu überwachenden Stelle des Kühlschrankes dient. Dieser temperaturempfindliche Widerstand besitzt in dem in Frage kommenden Temperaturbereich einen möglichst hohen positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten,, so daß sich bei Temperaturänderung die Stromstärke in dem Potentiometerwiderstand verhältnismäßig stark ändert und damit eine entsprechende große Änderung der Heizwirkung des gerade eingestellten Widerstandsteiles bewirkt. Die Heizwirkung wird also einerseits vom Temperaturfühler und andererseits von dem Einstellglied des Potentiometers selbst beeinflußt. Der Bimetallstreifen wird vorteilhaft nur durch die Wärmestrahlung des Potentiometers beeinflußt, er ist also nicht in einen elektrischen Stromkreis einbezogen. Man kann ihn allerdings auch selbst in den Heizstromkreis mit einschalten, wobei der ihn durchfließende Strom zusätzlich eine Heizwirkung auf ihn ausübt.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines Temperaturreglers gemäß der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die dargestellte konstruktive Ausbildung der einzelnen Reglerelemente und ihrer räumlichen Zu-Ordnung beschränkt, sondern kann in beliebiger Weise abgewandelt werden, sofern das Merkmal der Ausnutzung des Sollwert-Einstell-Widerstandes als Heizwiderstand für ein Bimetall schal tglded erhalten bleibt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der Temperaturregler aus einem Drehpotentiometer 1 üblicher Bauform, an dessen Drehachse ein Einstellknopf 2 befestigt ist, ferner aus einem in seinem mittleren Teil kreisförmig zusammengebogenen Bimetallband 3, welches das Potentiometer eng umschließt, und einem Kontaktsatz 4. Alk diese Teile sind an der Grundplatte 5 eines Gehäuses befestigt, das durch einen Deckel 6 dicht abgeschlossen ist. Die Potentiometerachse ist durch eine Seitenwand des Deckels aus dem Gehäuse herausgeführt und trägt außen den Einstellknopf. Die beiden Enden des Bimetallbandes sind nach außen abgewinkelt, wobei das eine Ende mittels Schrauben 7 an der Grundplatte befestigt ist, während das andere Ende frei beweglich ist. Dieses Ende ist nochmals abgewinkelt und mit einem Isolierstoffpimpel 8 zur Betätigung des Kontaktsatzes 4 versehen. Dieser ist auf irgendeine bekannte Weise, hier z. B. mittels eines Keiles 9, in einem Kontaktbock 10 befestigt, der zweckmäßig einen Teil der Grundplatte selbst bildet und mit ihr aus einem Stück besteht. Um eine rasche Kontaktbetätigung zu erhalten, ist in an sich bekannter Weise ein Kippglied 11 in Gestalt eines U-förmigen Federbügels vorgesehen, das zwischen dem freien Ende des Bimetallbandes und einer am Kontaktbock vorgesehenen Schneide eingespannt ist und eine Momentschaltung des Kontaktes bewirkt.

Der Abgriff 12 des Potentiometers liegt an der einen Phase des Netzes, während ein Ende des Potentiometers über einen temperaturabhängigen Widerstand 13, der in Wärmeberührung mit der Verdampferwand 14 (oder einem sonstigen, temperaturmäßig zu überwachenden Körper) steht, mit der anderen Netzphase verbunden ist. Über den Kontaktsatz 4 des Schnappschalters wird der Motor M der Kältemaschine an das Netz geschaltet.

Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Regelanordnung ist folgende: Nach dem Anlaufen der Kühlmaschine nimmt der Verdampfer im Kühlschrank tiefere Temperaturen an. Der Widerstandswert des am Verdampfer 14 angebrachten Widerstandes 13 wird wegen dessen negativen Temperaturkoeffizienten größer. Dadurch wird der Gesamtstrom, der durch den Widerstand 13 und den voreingestellten Teilwiderstand des Einstellwiderstandes 1 fließt, kleiner. Die Erwärmung des Einstellwiderstandes nimmt dadurch ab, der Bimetallring 3 zieht sich zusammen, die Kippfeder legt den Schalter um, so daß die Kontakte geöffnet werden. Damit wird die Kältemaschine abgeschaltet.

Durch den Stillstand der Maschine erhöht sich die Verdampfertemperatur, d. h., der Verdampfer wird wärmer. Damit wird der Widerstandswert des am Verdampfer liegenden Widerstandes kleiner und der Gesamtstrom größer. Dieser Gesamtstrom bewirkt eine Erwärmung des eingeschalteten Drehwiderstandsteiles, so daß durch Wärmestrahlung der Bimetallring sich erweitert und damit den Schalter wieder einschaltet.

Durch Verstellen des Potentiometers wird der Arbeitspunkt des temperaturabhängigen Widerstandes und damit der Regelbereich verschoben. Wird beispielsweise der gesamte Potentiometerwiderstand eingeschaltet, so ist der Gesamtstrom klein. Es bedarf dann einer größeren Temperaturänderung am Widerstand 13 um eine ausreichende Stromänderung für die Herbeiführung des Schaltvorganges zu erhalten, obwohl jetzt ein größerer Teil des Bimetallgliedes vom Potentiometer aus erwärmt wird.

Die Heizleistung pro Längeneinheit des Potentiometers wird also, je mehr Potentiometerwiderstand eingeschaltet ist, um so kleiner, so daß praktisch bei entsprechender Abstimmung mit dem temperaturabhängigen Widerstand 13 die Gesamtheizleistung des Potentiometerwiderstandes 1 stets annähernd gleichbleibt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Temperaturregler mit Schnappschalter und einem diesen steuernden Bimetallglied mit Hilfsheizung, die von einem Temperaturfühler beeinflußt und durch einen Verstellwiderstand auf den Sollwert einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellwiderstand (1) zugleich als Heizwiderstand für das Bimetallglied (3) dient.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallglied (3) aus einem zu einem nahezu geschlossenen Kreis zusammengebogenen Bimetallband besteht, welches ein Drehpotentiometer (1,12) an sich bekannter Bauart verhältnismäßig eng umschließt.

3. Temperaturregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bimetallglied, Potentiometer und Schalter in einem gemeinsamen, geschlossenen Gehäuse untergebracht sind.

4. Temperaturregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallband (3) mit seinem einen Ende an der Grundplatte des

Gehäuses befestigt ist, während das andere frei bewegliche Ende auf einen Kontaktsatz (4) einwirkt und gleichzeitig zur Erzielung einer schnellen Schaltbewegung Träger eines Kippgliedes (11) ist.

5. Temperaturregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kippglied eine U-förmig gebogene Feder an sich bekannter Art dient, die zwischen dem freien Ende des Bimetallbandes und einer am Kontaktbock (10) des Schaltkontaktes vorgesehenen Schneide eingespannt ist.

6. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellwiderstand (1) in Reihe mit einem als Temperaturfühler dienenden temperaturabhängigen Widerstand (13) geschaltet ist.

7. Temperaturregler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallband nur durch die Wärmestrahlung des Regelwiderstandes beeinflußt wird und nicht stromführend ist.

8. Verwendung der Temperaturregler nach Anspruch 1 bis 7 für Kühlschränke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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