DE102005026689A1

DE102005026689A1 - Kühl- und/oder Gefriergerät sowie Verfahren zu seiner Steuerung und/oder Regelung

Info

Publication number: DE102005026689A1
Application number: DE200510026689
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing. Fuetsch; Kurt Eder; Andreas Prentner
Original assignee: Liebherr Hausgeraete Lienz GmbH
Current assignee: Liebherr Hausgeraete Lienz GmbH
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Kühl- und/oder Gefriergeräts, bei dem für einen Betriebsparameter des Kühl- und/oder Gefriergeräts ein Sollwert vorgegeben und zumindest eine die Kühlleistung beeinflussende Stellgröße eines Kühlaggregats des Kühl- und/oder Gefriergeräts in Abhängigkeit des vorgegebenen Sollwerts gesteuert wird, wobei der Sollwert zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlaggregats veränderbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, mit einem Kühlaggregat, das von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit des vorgebbaren Sollwerts für einen Betriebsparameter des Kühl- und/oder Gefriergeräts ansteuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung zur Veränderung der Kühlleistung des Kühlaggregats einen Regler mit einer Einstellvorrichtung zur Veränderung des vorgebbaren Sollwerts aufweist. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die Erhöhung der Kühlleistung durch Veränderung des vom Regler vorgegebenen Sollwerts wie sie aus der so genannten Super-Cool-Funktion bekannt ist, automatisch in Abhängigkeit eines geeigneten Betriebsparameters des Kühl- und/oder Gefriergeräts herbeigeführt wird. Das Kühl- bzw. Gefriergerät besitzt hierzu ein automatisches Stellglied zur automatischen Veränderung des Sollwerts des Reglers in Abhängigkeit eines geeigneten Betriebsparameters, welcher durch einen geeigneten Fühler erfassbar ist. ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Kühl- und/oder Gefriergeräts, bei dem für einen Betriebsparameter des Kühl- und/oder Gefriergeräts ein Sollwert vorgegeben und zumindest eine die Kühlleistung beeinflussende Stellgröße eines Kühlaggregats des Kühl- und/oder Gefriergeräts in Abhängigkeit des vorgegebenen Sollwerts gesteuert wird, wobei der Sollwert zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlaggregats veränderbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, mit einem Kühlaggregat, das von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit des vorgebbaren Sollwerts für einen Betriebsparameter des Kühl- und/oder Gefriergeräts ansteuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung zur Veränderung der Kühlleistung des Kühlaggregats einen Regler mit einer Einstellvorrichtung zur Veränderung des vorgebbaren Sollwerts aufweist.

Bei Kühl- und Gefriergeräten ist es bekannt, Steuergeräte vorzusehen, durch die die Kühlleistung in einem sogenannten Super-Cool-Betrieb vorübergehend erhöht werden kann, insbesondere um bei frischem Einlagern neuer Lebensmittel vorü bergehend die Kühltemperatur abzusenken. Hierzu ist am Gerät eine entsprechende Taste vorgesehen, durch deren Drücken der für die Temperaturregelung des Kühlaggregats maßgebliche Sollwert abgesenkt bzw. verändert werden kann, so dass das Gerät auf kältere Schaltwerte geregelt wird. Dabei kann diese Super-Cool-Funktion durch erneute Betätigung der Taste vorzeitig abgebrochen werden, oder der Super-Cool-Betrieb wird nach Ablauf einer gewissen Zeit selbständig beendet.

Trotz dieser Möglichkeit, die Kühlleistung durch diese Sonderfunktion zu erhöhen, empfinden Kühlschrankbetreiber gelegentlich die Kühlleistung des Geräts als zu gering. Dies kann an bestimmten Betriebsbedingungen liegen, jedoch auch daran, dass der jeweilige Bediener es schlichtweg vergisst, die vorgenannte Taste zur vorübergehenden Erhöhung der Kühlleistung beim Neueinlagern von Lebensmitteln zu drücken.

Hier will die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kühl- und/oder Gefriergerät sowie ein verbessertes Verfahren zu seiner Steuerung bzw. Regelung zu schaffen, wodurch Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und letzterer in vorteilhafter Weise weitergebildet wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die Erhöhung der Kühlleistung durch Veränderung des vom Regler vorgegebenen Sollwerts wie sie aus der sogenannten Super-Cool-Funktion bekannt ist, automatisch in Abhängigkeit eines geeigneten Betriebsparameter des Kühl- und/oder Gefriergeräts herbeigeführt wird. Das Kühl- bzw. Gefriergerät besitzt hierzu ein automatisches Stellglied zur automatischen Veränderung des Sollwerts des Reglers in Abhängigkeit eines geeigneten Betriebsparameters, welcher durch einen geeigneten Fühler erfassbar ist. Es ist somit nicht mehr nötig, die Taste des Geräts zur vorübergehenden Erhöhung der Kühlleistung manuell zu drücken, um die erhöhte Kühlleistung herbeizuführen. Vielmehr überwacht die Steuereinrichtung einen geeigneten Betriebsparameter des Geräts, aus dem sich die Notwendigkeit einer erhöhten Kühlleistung erkennen lässt, und verändert den Regler-Sollwert automatisch dann, wenn eine erhöhte Kühlleistung notwendig ist.

Insbesondere kann zur Aktivierung der automatischen Erhöhung der Kühlleistung der Temperaturabfall überwacht werden, der sich bei eingeschaltetem Kühlaggregat einstellt. Dieser Temperaturabfall kann von der Steuereinrichtung mittels einer geeigneten Erfassungseinrichtung überwacht und in einer Vergleichseinrichtung mit einem vorgebbaren Sollabfall verglichen werden. Bleibt der Temperaturabfall hinter einem erwünschten Mindestabfall oder einem sich üblicherweise einstellenden Temperaturabfall zurück, verändert das automatische Stellglied des Kühl- und/oder Gefriergeräts den Regler-Sollwert, um eine erhöhte Kühlleistung zu erreichen.

Grundsätzlich wäre es möglich, dass bei jedem Betriebszyklus des Kühlaggregats der sich einstellende Temperaturabfall überwacht wird. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird zum Aktivieren der automatischen Erhöhung der Kühlleistung der Temperaturabfall überwacht und für den entsprechenden Referenzwertabgleich verwendet, der sich nach dem Öffnen und wieder Schließen der Gerätetür und bei sodann wieder eingeschaltetem Kühlaggregat einstellt. Hierzu wird mit einer Schließerfassungseinrichtung das Öffnen und wieder Schließen der Gerätetür überwacht. Die Vergleichseinrichtung der Steuereinrichtung vergleicht sodann den sich nach einem wieder Schließen der Gerätetür bei sodann eingeschaltetem Kühlaggregat einstellenden Temperaturabfall mit dem vorgegebenen Sollabfall hierfür. In Abhängigkeit dieses Vergleichs aktiviert das automatische Stellglied sodann ggf. die erhöhte Kühlleistung.

Um die gewünschte Erhöhung der Kühlleistung zu erreichen, können grundsätzlich verschiedene Stellgrößen des Kühlaggregats verändert werden. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung verändert das automatische Stellglied die Schalt temperaturwerte, bei deren Erreichen der Kompressor des Kühlaggregats ein- bzw. ausgeschaltet wird. Insbesondere fährt das automatische Stellglied die Schaltwerte auf tiefere Temperaturen, so dass der Kompressor des Kühlaggregats früher eingeschaltet und später ausgeschaltet wird, wodurch insgesamt eine erhöhte Kühlleistung erreicht wird.

In Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich das Kühl- und/oder Gefriergerät weiterhin durch eine Auswahlmöglichkeit zwischen automatischem Erhöhen der Kühlleistung und nur manuellem Erhöhen der Kühlleistung aus. Die Steuereinrichtung des Geräts kann hierzu einen Wahlschalter aufweisen, mithilfe dessen das automatische Stellglied zur Veränderung des Regler-Sollwerts deaktiviert und alternativ aktiviert werden kann. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung weiterhin den an sich bekannten manuellen Schalter zur manuellen Aktivierung der erhöhten Kühlleistung aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines Kühl- und Gefriergeräts und dessen Steuereinrichtung,

2: ein Flussdiagramm zur Darstellung der Steuerung des Kühl- und Gefriergeräts aus 1, und

3: ein Diagramm zur Darstellung des Temperaturverlaufs über der Zeit bei Einlagerung einer neuen Kühllast.

Das in 1 gezeigte Kühl- und Gefriergerät 1 umfasst ein Kühlaggregat mit einem Kompressor 3, der von einer Steuereinrichtung 4 angesteuert wird. Die Steuereinrichtung 4 umfasst hierzu einen Regler 5, der den Kompressor 3 in Abhängigkeit der sich einstellenden Kühltemperatur ein- und ausschaltet. Der Regler 5 gibt hierzu als Sollwert Schalttemperaturen vor, bei deren Erreichen der Kompressor 3 eingeschaltet und ausgeschaltet wird. Die sich tatsächlich einstellende Kühltemperatur wird mittels eines Kühltemperaturfühlers 6 erfasst, der mit der Steuereinrichtung 4 verbunden ist. Es versteht sich, dass weitere Temperaturfühler zur Erfassung der Umgebungstemperatur, der Verdampfertemperatur etc. vorgesehen sein und die entsprechenden Temperaturen in die Steuerung einbezogen werden können. Zur Steuerung des Kompressors 3 vergleicht der Regler 5 die vom Temperaturfühler 6 erfasste Temperatur mit entsprechenden Sollwerten und gibt die Stellgröße für den Kompressor 3 entsprechend vor.

Weiterhin erfasst die Steuereinrichtung 4 mithilfe eines Schließsensors 7, ob die Gerätetür 8 geöffnet und geschlossen wird.

Um die Kühlleistung des Kühlaggregats 2 beispielsweise zum Neueinlagern von Lebensmitteln erhöhen zu können, umfasst die Steuereinrichtung 4 einen auf den Regler 5 einwirkenden manuellen Schalter 9, der gelegentlich auch als Super-Cool-Taste bezeichnet wird. Mithilfe dieses Schalters 9 können die vom Regler 5 vorgegebenen Schaltwerte für das Ein- und Ausschalten des Kompressors 3 abgesenkt werden, so dass das Kühlaggregat 2 eine erhöhte Kühlleistung erbringt.

Zusätzlich zu diesem manuellen Schalter 9 umfasst der Regler 5 weiterhin ein automatisches Stellglied 10, mithilfe dessen die Erhöhung der Kühlleistung auch automatisch in Abhängigkeit eines Betriebsparameters des Kühl- und Gefriergeräts 1, insbesondere des sich einstellenden Temperaturabfalls, ohne Betätigung des Schalters 9 herbeigeführt wird.

Wie 2 verdeutlicht, überwacht die Steuereinrichtung 4 bei eingeschalteter automatischer Kühlleistungserhöhungs-Funktion mittels des Schließsensors 7, ob die Gerätetür 8 geöffnet und wieder geschlossen wird. Stellt der Schließsensor 7 fest, dass die Gerätetür 8 geöffnet und geschlossen wurde, startet die Steuereinrichtung 4 die Routine zur automatischen Erhöhung der Kühlleistung. Zunächst wird abgefragt, ob der Kompressor 3 in Betrieb ist. Ist dies nicht der Fall, wird die Routine solange in eine Schleife gefahren, bis der Kompressor 3 eingeschaltet wird.

Bei eingeschaltetem Kompressor müsste sich bei ausreichender Kühlleistung ein vorbestimmter Temperaturabfall einstellen. Ist dies jedoch nicht der Fall, muss die Kühlleistung erhöht werden. Hierzu überwacht die Steuereinrichtung 3 den sich einstellenden Temperaturabfall. Hierzu wird die vom Temperaturfühler 6 tatsächlich erfasste Kühltemperatur bzw. deren Änderung über der Zeit mit einem vorgegebenen Temperaturabfall verglichen. Fällt in einer vorbestimmten Zeitspanne die Temperatur nicht um einen vorbestimmten Wert, stellt das automatische Stellglied 10 den Regler 5 auf eine kältere Reglerstellung, so dass dieser den Kompressor 3 entsprechend ansteuert, um die Kühlleistung zu erhöhen. Für den Vergleich des tatsächlichen Temperaturabfalls mit einem vorgegebenen Sollabfall umfasst die Steuereinrichtung 4 eine entsprechende Erfassungseinrichtung 11, eine Vergleichseinrichtung 12 sowie einen Speicher 13 (vgl. 1).

Da der sich einstellende Temperaturabfall sowohl vom neu eingelagerten Kühlgut als auch von der Umgebungstemperatur abhängig ist, wird vorteilhafterweise von der Steuereinrichtung 4 mittels eines Umgebungstemperaturfühlers 14 auch noch die Umgebungstemperatur überwacht.

Nach automatischer Regelung auf einen kälteren Schaltwert zur Erhöhung der Kühlleistung wird nach einer vorgegebenen Zeitspanne der Regler 5 automatisch wieder auf den voreingestellten Sollwert zurückgefahren.

Die sich durch Einlagerung neuen Kühlgutes einstellende Veränderung des Temperaturverlaufes verdeutlicht 3. In der Zeit zwischen 18:00 Uhr und 00:00 Uhr wird der Kompressor 3 in an sich üblicher Weise zyklisch eingeschaltet und wieder ausgeschaltet, so dass sich in vorbestimmter Weise die Kühltemperatur zyklisch erhöht und wieder erniedrigt. Zum Zeitpunkt 00:00 Uhr wird sodann eine neue Kühllast mit einer Masse von 14,5 kg in das Kühl- und Gefriergerät 1 eingelagert, wodurch zunächst die Kühltemperatur ansteigt. Beim nächsten Einschalten des Kühlaggregats 2 stellt sich sodann nicht der übliche, gewünschte Temperaturabfall ein, wie der Verlauf der Temperaturkurve zwischen 00:00 Uhr und etwa 03:00 Uhr zeigt.

Hier würde in der vorgenannten Weise die automatische Erhöhung der Kühlleistung einsetzen, um anstelle des in 3 gezeigten langsamen Abkühlungsverlaufes einen schnelleren Abkühlungsverlauf nach der Einlagerung des neuen Kühlguts zu erreichen.

Wie 1 zeigt, umfasst die Steuereinrichtung 4 weiterhin in vorteilhafter Weise einen Wahlschalter 15, mithilfe dessen die automatische Steuerungsfunktion zur Erhöhung der Kühlleistung aktiviert oder deaktiviert werden kann. Hierdurch ist wahlweise der Automatikbetrieb möglich oder es kann nur durch manuelle Betätigung des an sich bekannten Schalters 9 die Kühlleistung manuell erhöht werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Kühl- und/oder Gefriergeräts (1), bei dem für einen Betriebsparameter ein Sollwert vorgegeben und zumindest eine die Kühlleistung beeinflussende Stellgröße eines Kühlaggregats (2) des Kühl- und/oder Gefriergeräts (1) in Abhängigkeit des vorgegebenen Sollwerts von einer Steuereinrichtung (4) gesteuert wird, wobei der Sollwert zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlaggregats (2) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert zur Erhöhung der Kühlleistung automatisch in Abhängigkeit eines weiteren Betriebsparameters des Kühl- und/oder Gefriergeräts (1) verändert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die automatische Veränderung des Sollwerts in Abhängigkeit eines sich bei eingeschaltetem Kühlaggregat (2) einstellenden Temperaturabfalls vorgenommen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sollwert automatisch dann verändert wird, wenn der sich einstellende Temperaturabfall kleiner als ein vorgegebener Sollabfall ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Öffnen einer Gerätetür (8) überwacht und für den Vergleich des tatsächlichen Temperaturabfalls mit dem Sollabfall der sich bei eingeschaltetem Kühlaggregat (2) nach einem Schließen der Gerätetür (8) einstellende Temperaturabfall verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Sollwert Schalttemperaturwerte, bei deren Erreichen ein Kompressor (3) des Kühlaggregats (2) ein- bzw. ausgeschaltet wird, verändert werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Schalttemperaturwerte des Kompressors (3) automatisch abgesenkt werden, wenn der sich bei eingeschaltetem Kühlaggregat (2) einstellende Temperaturabfall geringer als ein vorgegebener Solltemperaturabfall ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die automatische Veränderung des Sollwerts nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne aufgehoben und ein voreingestellter Sollwert wieder eingestellt wird.
Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Steuereinrichtung (4) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Kühlaggregat (2), das von der Steuereinrichtung (4) in Abhängigkeit eines vorgebbaren Sollwerts für einen Betriebsparameter ansteuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung (4) zur Veränderung der Kühlleistung des Kühlaggregats (2) einen Regler (5) mit einer Einstellvorrichtung zur Veränderung des vorgebbaren Sollwerts aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung ein automatisches Stellglied (10) zur automatischen Veränderung des Sollwerts in Abhängigkeit eines weiteren Betriebsparameters des Kühl- und/oder Gefriergeräts (1) aufweist.
Kühl- und/oder Gefriergerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuereinrichtung (4) eine Erfassungseinrichtung (11) zur Erfassung des sich bei laufendem Kühlaggregat (2) einstellenden Temperaturabfalls sowie eine Vergleichseinrichtung (12) zum Vergleich des erfassten Temperaturabfalls mit einem Sollwert hierfür aufweist, und das automatische Stellglied (10) in Abhängigkeit eines Signals der Vergleichseinrichtung (12) arbeitet.
Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einstellvorrichtung einen manuellen Schalter (9) zur manuellen Veränderung des vorgebbaren Sollwerts und Erhöhung der Kühlleistung des Kühlaggregats (2) aufweist.
Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einstellvorrichtung einen Wahlschalter (15) zur wahlweisen Aktivierung und Deaktivierung des automatischen Stellglieds (10) aufweist.
Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das automatische Stellglied (10) eine Zeitschalteinrichtung umfasst, mithilfe derer nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne der Regler (5) auf einen voreingestellten Sollwert automatisch zurücksetzbar ist.