DE10045154A1

DE10045154A1 - Kühlschrank und Temperaturregelung für diesen

Info

Publication number: DE10045154A1
Application number: DE10045154A
Authority: DE
Inventors: Haibei Tang; Baozhong Li; Zhiping Li; Wei Wei
Original assignee: Haier Group Corp; Qingdao Haier Refrigerator Co Ltd
Current assignee: Haier Group Corp; Qingdao Haier Refrigerator Co Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2001-04-12
Also published as: US6526770B1; CN1116581C; IT1318864B1; KR100769933B1; ITMI20002007A1; ITMI20002007A0; KR20010030383A; CN1250867A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Temepraturregelung für Kühlschränke, welche automatisch die Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte hinsichtlich der Schwankung der Umgebungstemperatur einstellt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Kühlschrank, auf dem ein Sensor mit einem vereinfachten Schaltungsaufbau annehmbar zugeordnet ist. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist die Umgebungstemperatur in eine Mehrzahl von besonderen Temperatureinteilungen eingeteilt, wobei die Einschalttemperaturwerte und Ausschalttemperaturwerte bevorzugterweise für die Kühlschrankarbeitsweise in jeder entsprechenden Temperatureinteilung durch Experimente bestimmt sind. Mittels eines Temperatursensors werden Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte geeigneterweise entsprechend zu einer besonderen Temperatureinteilung angewendet, um die Temperatur des Kühlschranks auf einem erforderlichen Niveau zu halten.

Description

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung und insbesondere auf Kühlschränke und eine Temperaturregelung für diese.

HINTERGRUND

Bis zu der vorliegenden Erfindung wurde die Temperaturregelung für Kühlschränke manuell ausgeführt. Wurden einmal die Temperatureinstellungen eines Reglers oder eines Computerschaltfeldes für die Temperaturregelung von Kühlschränken bestimmt, sind die Temperaturwerte zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschrankes festgelegt. Die Werte bleiben unverändert, gleichgültig ob sich die Umgebungstemperatur verändert hat. Dies würde in Ordnung sein in einer Situation, bei der die Umgebungstemperatur sich in einem engen Bereich verändert. Wenn sich jedoch die Umgebungstemperatur merklich ändert, können die festgelegten Werte nicht die Temperatur in dem Kühlschrank auf einem erforderlichen Niveau beibehalten. Als ein Ergebnis dessen werden die Lebensmittel in dem Kühlschrank entweder aufgetaut, wenn die Temperatur in dem Kühlschrank zu hoch ist, oder werden zu stark gefroren, wenn die Temperatur in dem Kühlschrank zu niedrig ist. Jeder dieser beiden Fälle ist nachteilig für eine Lebensmittelaufbewahrung.

BESCHREIBUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Temperaturregelung für Kühlschränke zu schaffen, welche automatisch Werte zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschranks regulieren kann, wenn sich die Umgebungstemperatur verändert.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen einfach gestalteten Kühlschrank mit einem annehmbar zugeordneten Umgebungssensor zu schaffen.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Temperaturregelung Stufen der Festlegung mindestens einer ersten Temperatureinteilung der Umgebungstemperatur und Ermitteln erster Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschrankes bei der ersten Temperatureinteilung und zweite Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschrankes bei der zweiten Temperatureinteilung; Nachweisen und Übertragen von Umgebungstemperatursignalen zu einem Regelprozessor; Freigeben der Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte durch den Regelprozessor im Ansprechen auf empfangene Umgebungstemperatursignale; Ermitteln im Ansprechen auf die Umgebungstemperatursignale, ob die Veränderung der Umgebungstemperatur innerhalb der ersten Temperatureinteilung ist und Einstellen der ersten Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte zu den zweiten Einschalttemperaturwerten/Ausschalttemperaturwerten, wenn die Umgebungstemperatur sich von der ersten Temperatureinteilung zu der zweiten Temperatureinteilung verändert hat.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind die Einschaltwerte entsprechend einer Mehrzahl von Temperatureinteilungen übereinstimmend, während die Ausschalttemperaturwerte verändert werden. Ferner hat eine Mehrzahl der Temperatureinteilungen entsprechende Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte wie folgt:

Die vorliegende Erfindung schafft einen Kühlschrank, der ein Gehäuse und einen Regelprozessor umfasst. Ein Sensor ist an der hinteren Oberseite des Gehäuses angeordnet, insbesondere in einer Position zum Trennen der Kühlquelle von der Heizquelle. Der Sensor ist mit dem Eingang des Regelprozessors gekoppelt, dessen Ausgänge mit einer Heizvorrichtung und einem Kompressor jeweils gekoppelt sind.

In Übreinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist der Sensor mit einer Stromzuführung über einen Widerstand und mit dem Eingang des Regelprozessors über einen Kondensator verbunden. Der Sensor ist direkt geerdet. Der Eingang des Regelprozessors ist mit der Stromzuführung über einen Widerstand und über einen Kondensator verbunden.

Ferner ist die Heizvorrichtung parallel zu der Stromzuführung und in Reihe mit dem normal eingeschalteten Schalter eines Relais geschaltet, der parallel zu einer Diode geschaltet ist. Der Ausgang des Regelprozessors ist mit der Basis eines Transistors über einen Widerstand verbunden. Der Emitter des Transistors ist geerdet, während der Kollektor des Transistors mit der Stromzuführung verbunden ist.

Darüber hinaus ist der Kompressor parallel zu der Stromzuführung geschaltet und in Reihe mit dem normal eingeschalteten Schalter des Relais geschaltet, der parallel zu einer Diode geschaltet ist. Der Ausgang des Regelprozessors ist mit der Basis des Transistors verbunden. Der Emitter des Transistors ist geerdet, während der Kollektor des Transistors mit der Stromzuführung verbunden ist.

Die Vorteile und wesentlichen Wirkungen der Erfindung bestehen darin, dass die Position des Sensors in der hinteren Gehäuseoberseite des Kühlschranks befindlich ist, wobei weder die Kühlquelle noch die Heizquelle ringsumher befindlich sind, wodurch die Störung der Arbeitsweise des Sensors minimiert wird. In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine besondere Temperatureinteilung bestimmt (21, 28) bei einer Umgebungstemperatur von 25°C, so dass der Einschalttemperaturwert 4°C und der Ausschalttemperaturwert -18°C sein sollte. Mit diesen Einschalttemperatur- und Ausschalttemperaturwerten bei dieser besonderen Einteilung wird das Lagerfach des Kühlschranks innerhalb eines Bereiches von 4°C bis 7°C gehalten, während die Temperatur des Gefrierfachs unter -18°C stabilisiert wird. Wenn die Umgebungstemperatur bei 21°C bis 28°C schwankt, bleibt der Einschalttemperaturwert noch +4°C und der Ausschalttemperaturwert von -18°C unverändert, so dass auch die Temperatur in dem Kühlschrank unverändert bleibt. Wenn die Umgebungstemperatur auf etwa +18°C absinkt, weist der Sensor die momentane Temperatur nach und sendet ein Nachweissignal an den Regelprozessor, der die momentane Umgebungstemperatur in der Temperatureinteilung (14, 21) ermittelt, wodurch automatisch der Einschalttemperaturwert bei 4°C und der Ausschalttemperaturwert bei -19°C eingerichtet wird. Entsprechenderweise arbeitet der Kühlschrank unter solchen Bedingungen, bei der die Temperatur in dem Kühlschrank unverändert gehalten wird.

KURZE DARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt die Position des Sensors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schaltbild des Sensors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Programmsegments des Regelprozessors in Beziehung zu dem Sensor.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, umfasst die Temperaturregelung für Kühlschränke folgende Stufen:

a) Festlegen mindestens einer ersten Temperatureinteilung und einer zweiten Temperatureinteilung der Umgebungstemperatur und Bestimmen von ersten Einschalttemperaturwerten/Ausschalttemperaturwerten zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschranks bei der ersten Temperatureinteilung und zweiten Einschalttemperaturwerten/Ausschalttemperaturwerten zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschranks bei der zweiten Temperatureinteilung;
b) Nachweisen und Übertragen von Umgebungstemperatursignalen zu einem Regelprozessor;
c) Freigeben der Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte durch den Regelprozessor im Ansprechen auf empfangene Umgebungstemperatursignale;
d) Ermitteln im Ansprechen auf die Umgebungstemperatursignale, ob die Veränderung der Umgebungstemperatur innerhalb der ersten Temperatureinteilung befindlich ist und Einstellen der ersten Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte auf die zweiten Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte, wenn sich die Umgebungstemperatur von der ersten Temperatureinteilung in die zweite Temperatureinteilung verändert hat.

Angesichts der Realität der Arbeitsweise eines Kühlschranks, ist der Einschalttemperaturwert normalerweise konstant, so dass die Einschalttemperaturwerte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstant bleiben, während die Ausschalttemperaturwerte geeigneterweise entsprechend jeder der Temperatureinteilungen verändert werden. Basierend auf Experimenten und der Praxis sind die Daten bezüglich zu den besonderen Temperatureinteilungen und den Einschalttemperaturwerten und Ausschalttemperaturwerten entsprechend zu den jeweiligen Temperaturen wie folgt aufgelistet:

In Übereinstimmung mit den oben aufgelisteten Daten ist der Regelprozessor dazu programmiert, seine Regelaufgabe auszuführen.

Fig. 3 zeigt den Flussplan des Regelprogramms. Der Code des Programms ist in C- Programmsprache geschrieben und wie folgt aufgelistet:

Um die Temperaturregelung zu verwenden, wurde eine Modifikation von regulären Kühlschränken ausgeführt. Ein regulärer Kühlschrank muss ein Gehäuse und einen Prozessor haben, der tatsächlich ein Regelchip ist. Ein Sensor HT ist an der hinteren Gehäuseoberseite des Kühlschranks angeordnet, wo eine Kühlquelle von einer Heizquelle getrennt ist. Der Sensor ist mit dem Eingang RA3.5 des Prozessors gekoppelt, während der Ausgang RC0 des Prozessors mit einer Heizvorrichtung und ein Ausgang RA5 mit einem Kompressor verbunden ist.

Der Prozessor ist ein 16C73B Chip. Sein Pin 1 MCLR ist durch einen Kondensator C3 mit einer Kapazität 104F geerdet. Pin 1 ist auch mit einem Widerstand R3 mit 1K Widerstand verbunden. Der Widerstand R3 ist mit einer Stromzuführung über einen Widerstand R2 mit 10K und einer Diode D6 verbunden. Die Stromzuführung ist über eine 1N4003-Umkehrdiode (reverse diode) D6 und einen Kondensator E3 mit 4,7 µF/16 V geerdet. VSS und RA4.6 des Prozessors sind gemeinsam mit VDD über einen Kondensator C5 mit 104F verbunden. Der RA4.6 ist auch mit VDD über einen Widerstand mit 2,2K und einem Kondensator E2 mit 4,7 µF/16 V verbunden. Das VDD- Ende ist mit der Stromzuführung verbunden und das RA4.6-Ende ist geerdet. Der Sensor, der ein regulärer Temperatursensor sein kann, ist mit der Stromzuführung über einen Widerstand R18 mit 1,5K verbunden. Der Sensor ist auch mit dem Eingang RA3.5 des Prozessors über einen Kondensator C2 mit 101F verbunden. Der Sensor ist direkt mit der Erde verbunden. Der Eingang RA3.5 des Prozessors ist mit der Stromzuführung über einen Widerstand R16 und einem Widerstand R18 mit 2,2K verbunden.

Die Heizvorrichtung ist in Reihe mit einem normal eingeschalteten Schalter CH1 des Relais parallel zu der Stromzuführung geschaltet. Die Stromzuführung wird durch einen Transformator und einen Stabilisator geschaffen, nachdem eine Fremdversorgung durch einen Kondensator C1 mit 104F und ein Kondensator E1 mit 2200 UµF/25 V gefiltert wird und durch eine Brückgleichrichterschaltung gleichgerichtet wird. Der Ausgang RCO des Prozessors ist mit der Basis eines Transistors N2 vom Typ S9014 über einen Widerstand R15 mit 4,7K verbunden. Der Emitter des Transistors N2 ist geerdet, während der Kollektor mit der Stromzuführung über ein Relais J2 verbunden ist, der parallel zu einer Diode D7 des Typs IN4003 geschaltet ist.

Der Kompressor ist in Reihe mit dem normal eingeschalteten Schalter CH2 des Relais parallel zu der Stromzuführung verbunden. Der Ausgang RA5 des Prozessors ist mit der Basis des Transistors N1 mit Typ S9014 über einen Widerstand R14 mit 4,7K verbunden. Der Emitter des Transistors N1 ist geerdet, während der Kollektor mit der Stromzuführung über ein Relais J1 verbunden ist, der parallel zu einer Diode D5 IN4003 geschaltet ist.

Claims

1. Verfahren zum Regeln der Temperatur eines Kühlschranks, umfassend die Stufen:

a) Festlegen mindestens einer Temperatureinteilung und einer zweiten Temperatureinteilung der Umgebungstemperatur und Bestimmen von ersten Einschalttemperaturwerten/Ausschalttemperaturwerten zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschranks bei der ersten Temperatureinteilung und zweite Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte zum Einschalten/Ausschalten des Kühlschranks bei der zweiten Temperatureinteilung;
b) Nachweisen und Übertragen von Umgebungstemperatursignalen zu einem Regelprozessor;
c) Freigeben der Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte durch den Regelprozessor im Ansprechen auf empfangene Umgebungstemperatursignale;
d) Bestimmen im Ansprechen auf die Umgebungstemperatursignale, ob die Veränderung der Umgebungstemperatur innerhalb der ersten Temperatureinteilung ist und Einstellen der ersten Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte auf die zweiten Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte, wenn die Umgebungstemperatur sich von der ersten Temperatureinteilung zu der zweiten Temperatureinteilung verändert hat.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einschalttemperaturwerte unverändert bleiben, währenddessen sich die Ausschalttemperaturwerte im Ansprechen auf jede der Temperatureinteilungen verändert.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Temperatureinteilungen eine Mehrzahl von Temperatureinteilungen hat und die Einschalttemperaturwerte/Ausschalttemperaturwerte jeder der Mehrzahl der Temperatureinteilungen entsprechen, die wie folgt aufgelistet sind:

4. Ein Kühlschrank, umfassend ein Gehäuse, einen Regelprozessor und einen Sensor, der an der Hinterseite der Gehäuseoberseite angeordnet ist, wobei eine Kühlquelle von einer Heizquelle getrennt ist, wobei der Sensor mit einem ersten Eingang des Regelprozessors verbunden ist, wobei ein erster Ausgang des Regelprozessors mit einer Heizvorrichtung verbunden ist und ein zweiter Ausgang des Regelprozessors mit einem Kompressor verbunden ist.

5. Ein Kühlschrank nach Anspruch 4, wobei der Sensor mit einer Stromzuführung über einen ersten Widerstand und mit dem ersten Eingang des Regelprozessors über einen ersten Kondensator verbunden ist, wobei der Sensor direkt geerdet ist, wobei der erste Eingang des Regelprozessors mit der Stromzuführung über den ersten Widerstand und einen zweiten Widerstand verbunden ist.

6. Ein Kühlschrank nach Anspruch 4, wobei die Heizvorrichtung parallel zu der Stromzuführung und in Reihe zu einem ersten normal eingeschalteten Schalter des ersten Relais geschaltet ist, wobei ein zweiter Ausgang des Regelprozessors mit einer Basis eines ersten Transistors über einen Basiswiderstand verbunden ist, ein Emitter des ersten Transistors geerdet ist, ein Kollektor des ersten Transistors mit der Stromzuführung über das erste Relais verbunden ist und das erste Relais parallel zu einer ersten Diode geschaltet ist.

7. Ein Kühlschrank nach Anspruch 4, wobei der Kompressor parallel zu der Stromzuführung und in Reihe zu einem zweiten normal eingeschalteten Schalter eines zweiten Relais geschaltet ist, wobei der zweite Ausgang des Regelprozessors mit einer Basis eines zweiten Transistors verbunden ist, wobei ein Emitter des zweiten Transistors geerdet ist, wobei ein Kollektor des zweiten Transistors mit einer Stromzuführung über das zweite Relais verbunden ist und das zweite Relais parallel zu einer zweiten Diode geschaltet ist.