-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank. Speziell bezieht
sich die Erfindung auf einen Defrostapparat und auf ein Verfahren bei
einem Kühlschrank,
um auf der Oberfläche
eines Verdampfers gebildeten Reif zu entfernen.
-
Kühlschränke werden
betrieben, um die Innentemperatur einer Speicherkammer zu vermindern,
und zwar durch einen Kühlkreis,
der eine Kompression, Kondensation, Expansion, und Verdampfung eines
Kältemittels
ausführt,
um Lebensmittel bei niedriger Temperatur in einem frischen Zustand
aufzubewahren. Ein konventioneller Kühlschrank umfasst einen Kompressor,
welcher ein Niedrigtemperatur/Niederdruck-Kältemittel in gasförmigem Zustand komprimiert,
um die Temperatur und den Druck des Kältemittels zu einem Hochtemperatur/Hochdruck-Gaszustand
zu erhöhen.
Ein Kondensator führt
mit dem vom Kompressor kommenden Kältemittel einem Wärmeaustausch
mit der Umgebungsluft aus, um das Kältemittel zu kondensieren.
Eine Expansionsvorrichtung reduziert den Druck des von dem Kondensator
kommenden, kondensierten Kältemittels.
Ein Verdampfer führt
mittels des im Druck reduzierten, von der Expansionsvorrichtung
kommenden Kältemittels
einen Wärmeaustausch
mit Luft in der Speicherkammer aus, um zu bewirken, dass das Kältemittel
verdampft wird, während
es aus der Luft in der Speicherkammer Wärme absorbiert.
-
Ein
Gebläse
ist ebenfalls nahe dem Verdampfer angeordnet, um um den Verdampfer
befindliche kalte Luft in das Innere der Speicherkammer zu blasen.
In Abstimmung mit dem Betrieb des Gebläses wird ein Luftzirkulationskreis
etabliert. D.h., aufgrund des Wärmeaustausches
in der Speicherkammer erhitzte Luft wird gezwungen, zu dem Verdampfer
zu strömen,
und wird dann gekühlt.
Die den Verdampfer umgebende, gekühlte Luft wird dann erneut in
das Innere der Speicherkammer geführt, um die Innentemperatur
in der Speicherkammer zu reduzieren. Während einer solchen Luftzirkulation
wird an der Oberfläche
des Verdampfers Reif gebildet, und zwar aufgrund der Feuchtigkeit,
die in der Luft enthalten ist, die von der Speicherkammer zu dem
Verdampfer strömt.
Der Reif an der Oberfläche
des Verdampfers bewirkt eine Verschlechterung der Kühleffizienz,
da er die Verdampfungsfunktion des Verdampfers beeinträchtigt,
und auch die Strömung
der kalten Luft. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine Defrostoperation
durchzuführen,
um den Reif von der Verdampferoberfläche zu entfernen.
-
Die
Defrostoperation wird in dem Kühlschrank
unter Verwendung eines Heizers durchgeführt, der nahe dem Verdampfer
angeordnet ist und als ein Heizmittel dient, um Reif an der Oberfläche des
Verdampfers zu schmelzen. Während
der Defrostoperation ist es unmöglich,
eine normale Verdampferfunktion in dem Verdampfer zu erzielen (d.h., eine
Funktion zum Erzeugen kalter Luft). Aus diesem Grund ist es wünschenswert,
die Zeit oder die Frequenz der Defrostoperation zu minimieren, um
die Kühleffizienz
des Kühlschranks
zu steigern.
-
Es
ist demzufolge ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Regeln eines Kühlschranks
anzugeben, der eine Mehrzahl an Speicherkammern aufweist, wobei
das Verfahren einen Teil der Speicherkammern gruppiert, um wahlweise eine
Defrostoperation kollektiv nur für
die gruppierten Speicherkammern oder für alle Speicherkammern gleichzeitig
durchzuführen,
so dass dadurch eine Verschlechterung der Kühleffizienz des Kühlschranks
minimiert wird, welche auftreten würde, wenn die Defrostoperation
auf unabhängige
Weise für
jeweilige Speicherkammern ausgeführt
würde.
-
Zusätzliche
Aspekte und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich weiterhin zumindest
zum Teil aus der folgenden Beschreibung, und erschließen sich
auch zum Teil aus der Beschreibung, oder können durch Ausführen der
Erfindung festgestellt werden.
-
Diese
und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden erzielt
mit einem Verfahren zum Regeln oder Steuern eines Kühlschranks,
der einen Speicherraum aufweist, der in eine erste Speicherkammer,
eine zweite Speicherkammer, eine dritte Speicherkammer, und eine
vierte Speicherkammer unterteilt ist, wobei es das Verfahren umfasst,
gleichzeitig eine Defrostoperation für alle diese Speicherkammern
durchzuführen,
wenn zumindest eine von der ersten Speicherkammer und der dritten
Speicherkammer in einer Überlastkondition
ist, hingegen wahlweise eine gleichzeitige Defrostoperation oder eine
abwechselnde Defrostoperation in Abstimmung auf eine eingestellte
Temperatur der zweiten Speicherkammer oder eine gesetzte Temperatur
der vierten Speicherkammer auszuführen, wenn weder die erste
Speicherkammer noch die dritte Speicherkammer in der Überlastkondition
sind.
-
Gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die erste Speicherkammer
eine Kühlkammer
und ist die dritte Speicherkammer eine Gefrierkammer.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung sind die gesetzten Temperaturen
der zweiten und vierten Speicherkammern entweder höher als 0°C oder nicht
höher als
0°C. Demzufolge
kann jede der zweiten und vierten Speicherkammern selektiv als eine
Kühlkammer
oder eine Gefrierkammer verwendet werden.
-
Gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst der Kühlschrank einen grundsätzlichen
Defrostmodus, in welchem abwechselnd eine Defrostoperation für die ersten
und zweiten Speicherkammern und eine Defrostoperation für die dritten
und vierten Speicherkammern ausgeführt werden. Wenn eine letzte
Defrostoperation eines letzten von vorhergehenden Grund-Defrostmodi
die Defrostoperation für
die dritte und vierte Speicherkammer war, kann eine der gleichzeitigen
Defrostoperationen und die abwechselnde Defrostoperation wahlweise ausgeführt werden,
und zwar unter Berücksichtigung der
gesetzten Temperatur der vierten Speicherkammer. Wenn die letzte
Defrostoperation eines letzten von vorhergehenden Basis-Defrostmodi
die Defrostoperation für
die erste und zweite Speicherkammer war, dann kann eine von der
gleichzeitigen Defrostoperation und der abwechselnden Defrostoperation wahlweise
in Abstimmung auf die gesetzte Temperatur der zweiten Speicherkammer
durchgeführt
werden.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung umfasst der Kühlschrank
erste bis vierte Gebläse,
um jeweils Luft durch die ersten bis vierten Speicherkammern zu
zirkulieren. Wenn das erste Gebläse,
welches Luft durch die erste Speicherkammer zirkulieren lässt, kontinuierlich über eine
vorbestimmte erste Zeit arbeitet, nachdem nach der Vervollständigung
der Defrostoperation für
die ersten und zweiten Speicherkammern oder der Defrostoperation
für die
dritten und vierten Speicherkammern eine zweite vorbestimmte Zeit
verstrichen ist, wird die Entscheidung getroffen, dass die erste
Speicherkammer in einer Überlastkondition
ist. Wenn dann ein Kompressor kontinuierlich für eine dritte vorbestimmte
Zeit arbeitet, nachdem nach der Vervollständigung der Defrostoperation
für die
ersten und zweiten Speicherkammern eine vierte vorbestimmte Zeit
verstrichen ist, dann wird die Entscheidung getroffen, dass die
dritte Speicherkammer in einer Überlastkondition ist.
-
Die
gleichzeitige Defrostoperation wird ausgeführt, wenn die gesetzte Temperatur
der zweiten Speicherkammer nicht höher ist als 0°C, oder wenn die
gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer höher ist als 0°C.
-
Wenn
die gesetzte Temperatur der zweiten Speicherkammer nicht höher als
0°C ist,
dann wird für
die erste Speicherkammer, die zweite Speicherkammer, die dritte
Speicherkammer und die vierte Speicherkammer die gleichzeitige Defrostoperation ausgeführt. Wenn
die gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer höher ist
als 0°C,
dann wird die gleichzeitige Defrostoperation nur für die erste
Speicherkammer, die zweite Speicherkammer und die vierte Speicherkammer
ausgeführt.
-
Die
abwechselnde Defrostoperation wird ausgeführt, wenn die gesetzte Temperatur
der zweiten Speicherkammer höher
ist als 0°C,
oder wenn die gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer nicht
höher ist
als 0°C.
-
Wenn
die gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer nicht höher ist
als 0°C,
wird die abwechselnde Defrostoperation auf eine solche Weise ausgeführt, dass
die Defrostoperation für
die ersten und zweiten Speicherkammern sich abwechselt mit der Defrostoperation
für die
dritten und vierten Speicherkammern. Wenn die gesetzte Temperatur
der zweiten Speicherkammer höher
ist als 0°C,
kann die abwechselnde Defrostoperation auf eine solche Weise durchgeführt werden,
dass die Defrostoperation für
die dritten und vierten Speicherkammern sich abwechselt mit der
Defrostoperation für
die ersten und zweiten Speicherkammern.
-
Die
abwechselnden Defrostoperationen für die ersten und zweiten Speicherkammern
und die dritten und vierten Speicherkammern, falls die gesetzte
Temperatur der vierten Speicherkammer nicht höher als 0°C ist, werden auf eine solche
Weise ausgeführt,
dass die Defrostoperation für
die ersten und zweiten Speicherkammern zunächst als erste ausgeführt wird.
Die abwechselnden Defrostoperationen für die dritten und vierten Speicherkammern
und die ersten und zweiten Speicherkammern, falls die gesetzte Temperatur
der zweiten Speicherkammer höher
ist als 0°C,
werden auf eine solche Weise ausgeführt, dass als erste die Defrostoperation
für die
dritten und vierten Speicherkammern ausgeführt wird.
-
Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Steuern eines Kühlschranks
anzugeben, der einen Speicherraum hat, der in eine erste Speicherkammer,
eine zweite Speicherkammer, eine dritte Speicherkammer und eine vierte
Speicherkammer unterteilt ist, wobei es das Verfahren umfasst, für alle Speicherkammern
eine gleichzeitige Defrostoperation durchzuführen, wenn zumindest eine von
der ersten Speicherkammer und der dritten Speicherkammer in einer Überlastkondition
ist, hingegen die gleichzeitige Defrostoperation für alle Speicherkammern
auszuführen,
wenn weder die erste Speicherkammer noch die dritte Speicherkammer
in der Überlastkondition
sind, und eine gesetzte Temperatur der zweiten Speicherkammer nicht
höher ist
als 0°C,
hingegen gleichzeitige Defrostoperationen für die ersten, zweiten und vierten
Speicherkammern auszuführen,
wenn weder die erste Speicherkammer noch die dritte Speicherkammer
in der Überlastkondition
sind, und eine gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer höher als
0°C ist;
abwechselnd eine Defrostoperation für die ersten und zweiten Speicherkammern
und eine Defrostopration für die
dritten und vierten Speicherkammern auszuführen, wenn weder die erste
Speicherkammer noch die dritte Speicherkammer in der Überlastkondition
sind, und eine gesetzte Temperatur der vierten Speicherkammer nicht
höher als
0°C ist;
und die Defrostoperation für
die dritten und vierten Speicherkammern und die Defrostoperation
für die
ersten und zweiten Speicherkammern abwechselnd auszuführen, wenn weder
die erste Speicherkammer noch die dritte Speicherkammer in der Überlastkondition
ist, und eine gesetzte Temperatur der zweiten Speicherkammer höher ist
als 0°C.
-
Es
ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Steuern eines Kühlschranks
anzugeben, der einen Speicherraum aufweist, welcher in eine Kühlkammer,
eine Hilfskühlkammer,
eine Gefrierkammer, und eine Hilfsgefrierkammer unterteilt ist,
wobei es das Verfahren umfasst, eine gleichzeitige Defrostoperation
für alle
diese Speicherkammern auszuführen,
wenn zumindest eine von der Kühlkammer
und der Gefrierkammer in einer Überlastkondition
ist, die gleichzeitige Defrostoperation für alle diese Speicherkammern
durchzuführen,
wenn weder die Kühlkammer
noch die Gefrierkammer in der Überlastkondition
ist, und eine gesetzte Temperatur der Hilfskühlkammer nicht höher ist
als 0°C;
eine Defrostoperation für
die Kühlkammer,
die Hilfskühlkammer,
und die Hilfsgefrierkammer gleichzeitig auszuführen, wenn weder die Kühlkammer
noch die Tiefgefrierkammer in der Überlastkondition ist und eine
gesetzte Temperatur der Hilfsgefrierkammer höhere ist als 0°C, eine Defrostoperation
für die
Kühlkammer
und die Hilfskühlkammer
und eine Defrostoperation für
die Gefrierkammer und die Hilfsgefrierkammer abwechselnd auszuführen, wenn weder
die Kühlkammer
noch die Gefrierkammer in der Überlastkondition
sind, und eine gesetzte Temperatur der Hilfsgefrierkammer nicht
höher ist
als 0°C, und
die Defrostoperationen für
die Gefrierkammer und die Hilfsgefrierkammer und die Defrostoperation für die Kühlkammer
und die Hilfskühlkammer
abwechselnd auszuführen,
wenn weder die Kühlkammer noch
die Gefrierkammer in der Überlastkondition sind
und eine gesetzte Temperatur der Hilfskühlkammer höher ist als 0°C.
-
Es
ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Steuern eines Kühlschranks
anzugeben, der eine Vielzahl Speicherkammern aufweist und eine Vielzahl
Heizer, die jeweils adaptiert sind zum Abtauen der Vielzahl der Speicherkammern,
wobei es das Verfahren umfasst, eine Entscheidung zu treffen, ob
Abtauen erforderlich ist, und zwar für jede aus der Vielzahl der
Speicherkammern, und Auswählen
solcher Speicherkammern aus der Vielzahl der Speicherkammern, welche ähnliche
Temperaturbereiche haben, falls die Entscheidung getroffen worden
ist, dass Abtauen gebraucht wird, und Steuern der Vielzahl der Heizer,
um die ausgewählten
Speicherkammern kollektiv abzutauen.
-
Die
Entscheidung, ob Abtauen für
jede der Vielzahl der Speicherkammern erforderlich ist, wird, basierend
auf zumindest einer vorhergehenden Defrostoperation für die Speicherkammer,
einer Überlastkondition
der Speicherkammer und einer Betriebskondition der Speicherkammer,
getroffen.
-
Die
Vielzahl der Speicherkammern umfasst eine erste Speicherkammer zum
Aufbewahren in einem gekühlten
Zustand, eine zweite Speicherkammer zum wahlweisen Aufbewahren in
einem gekühlten
Zustand oder zum Aufbewahren in einem gefrorenen Zustand, eine dritte
Speicherkammer zum Aufbewahren in einem gekühlten Zustand, und eine vierte
Speicherkammer zum wahlweisen Aufbewahren in einem gekühlten Zustand
oder in einem gefrorenen Zustand.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung werden eine Defrostoperation
für die
ersten und zweiten Speicherkammern und eine Defrostoperation für die dritten
und vierten Speicherkammern in einem alternierenden Defrostmodus
abwechselnd ausgeführt.
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine gleichzeitige Defrostoperation
für alle
von der ersten bis zur vierten Speicherkammer in einem gleichzeitigen
Defrostmodus ausgeführt.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung wird wahlweise einer von dem
gleichzeitigen Defrostmodus und dem alternierenden Defrostmodus
ausgeführt,
basierend auf einer gesetzten Temperatur der vierten Speicherkammer,
und zwar wenn die Defrostoperation für die dritten und vierten Speicherkammern
in einem letzten von vorhergehenden alternierenden Defrostmodi ausgeführt worden
war. Weiterhin wird einer von dem gleichzeitigen Defrostmodus und
dem alternierenden Defrostmodus wahlweise durchgeführt, basierend
auf einer gesetzten Temperatur der zweiten Speicherkammer, und wenn die
Defrostoperation für
die ersten und zweiten Speicherkammern in dem letzten vorhergehenden
alternierenden Defrostmodus durchgeführt worden war.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung bedeutet der alternierende Defrostmodus, die
Defrostoperation für
die dritten und vierten Speicherkammern und die Defrostoperation
für die
ersten und zweiten Speicherkammern abwechselnd auszuführen, falls
die vierte Speicherkammer zum Aufbewahren in einem gefrorenen Zustand
verwendet ist, oder wenn die zweite Speicherkammer zum Aufbewahren
in einem gekühlten
Zustand verwendet ist.
-
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung wird als erste die Defrostoperation
für die
dritten und vierten Speicherkammern in dem alternierenden Defrostmodus
ausgeführt,
der der nächste
ist zum letzten vorhergehenden Defrostmodus, und wenn die Defrostoperation
für die
ersten und zweiten Speicherkammern in dem letzten vorhergehenden Defrostmodus
ausgeführt
worden war. Die Defrostoperation für die ersten und zweiten Speicherkammern
wird in dem alternierenden Defrostmodus als erste ausgeführt, der
der nächste
ist zu dem letzten vorhergehenden Defrostmodus, wenn die Defrostoperation
für die
dritten und vierten Speicherkammern in dem letzten vorhergehenden
Defrostmodus ausgeführt
worden war.
-
Es
ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Kühlschrank
anzugeben, der ein Vielzahl von Speicherkammern zum Aufbewahren von
Lebensmitteln aufweist, eine Vielzahl Heizer zum jeweiligen Abtauen
der Vielzahl der Speicherkammern, und einen Kontroller, um die Entscheidung
zu treffen, ob ein Abtauen für
jede der Vielzahl der Speicherkammern erforderlich ist, um wahlweise
Speicherkammern zusammengruppieren, welche einen gleichen Temperaturbereich
haben, und um die Heizer zu steuern, um die gruppierten Speicherkammern kollektiv
abzutauen, wenn die Feststellung getroffen worden ist, dass ein
Abtauen erforderlich ist.
-
Ausführungsformen
der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
Perspektivansicht eines Kühlschranks
mit mehreren Speicherkammern als eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ein
schematisches Diagramm zum Illustrieren von Konfigurationen der
mehreren Speicherkammern in dem Kühlschrank von 1,
und eines Kühlkreises
des Kühlschranks
als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
3 ein
Blockdiagramm zum Illustrieren eines Steuersystems des in den 1 und 2 gezeigten
Kühlschranks
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
-
4 ein
Flussdiagramm zum Illustrieren eines Verfahrens zum Steuern eines
Kühlschranks
mit mehreren Speicherkammern entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Zunächst wird
anhand der 1 bis 4 eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Kühlschrank 100 weist
in 1 vier unabhängige
Speicherkammern R, CR, F und CF auf, welche mit Hilfe von Türen 102R, 102CR, 102F und 102CF geöffnet und
geschlossen werden, welche für
die Speicherkammern R, CR, F und CF jeweils vorgesehen sind. In
der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Speicherkammern nicht
auf vier beschränkt,
d.h., die vorliegende Erfindung kann bei jeglichem Kühlschrank
angewendet werden, solange der Kühlschrank
zumindest eine Speicherkammer zusätzlich zu einer Gefrierkammer
und einer Kühlkammer
aufweist.
-
2 ist
eine schematisches Diagramm und illustriert Konfigurationen der
mehreren Speicherkammern des in 1 gezeigten
Kühlschranks,
und eines Kühlkreises
des Kühlschranks,
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt,
sind als die vier Speicherkammern die Speicherkammern R, CR, F und
CF in dem Kühlschrank
vorgesehen. Die Speicherkammer R ist eine erste Speicherkammer und
fungiert als eine Kühlkammer.
Die Speicherkammer CR ist eine zweite Speicherkammer und fungiert
als eine Hilfskühlkammer,
die Speicherkammer F ist eine dritte Speicherkammer und fungiert
als eine Gefrierkammer, und die Speicherkammer CF ist eine vierte
Speicherkammer und fungiert als eine Hilfsgefrierkammer. Wenn der
Kühlschrank
nur mit einer einzigen Hilfsspeicherkammer CR oder CF zusätzlich zu
der Kühlkammer
R und der Gefrier kammer F ausgestattet sein sollte, können die
Kühlkammer
R, die Gefrierkammer F und die Hilfsspeicherkammer CR oder CF in
jeweils erste, zweite und dritte Speicherkammern klassifiziert werden.
-
Jede
Speicherkammer R, CR, F oder CF umfasst einen Verdampfer 206R, 206CR, 206F oder 206CF,
ein Gebläse 208R, 208CR, 208F oder 208CF,
einen Defrostheizer 210R, 210CR, 210F oder 210CF,
einen Defrostsensor 212R, 212CR, 212F oder 212CF,
und einen Speicherkammer-Temperatursensor 214R, 214CR, 214F oder 214CF.
Jeder Verdampfer 206R, 206CR, 206F oder 206CF und jedes
Gebläse 208R, 208CR, 208F oder 208CF sind für eine Luftzirkulation
durch eine zugeordnete der Speicherkammern R, CR, F und CF vorgesehen.
Jeder Defrostheizer taut eine Oberfläche eines zugeordneten Verdampfers
ab. Jeder Defrostsensor detektiert eine Oberflächentemperatur eines zugeordneten
Verdampfers während
einer Defrostoperation, um eine Festlegung des Zeitpunktes zu ermöglichen, wenn
der zugeordnete Defrostheizer abzuschalten ist, basierend auf der
detektierten Oberflächentemperatur.
Jeder Speicherkammer-Temperatursensor detektiert eine Innentemperatur
einer zugeordneten Speicherkammer.
-
In
dem in 2 gezeigten Kühlschrank
dienen beispielsweise die Kühlkammer
R und die Gefrierkammer F zum Aufbewahren von Lebensmitteln in einem
gekühlten
Zustand und in einem gefrorenen Zustand, wie eben Kühl- und
Gefrierkammern in konventionellen Kühlschränken. Jede Hilfskühlkammer CR
und Hilfsgefrierkammer CF wird mit einem Speichertemperaturbereich
und Kühloperationscharakteristika
betrieben, die von denen der Kühlkammer
R und der Gefrierkammer F verschieden sind. D.h., eine Innensolltemperatur
für eine
von der Hilfskühlkammer
CR und der Hilfsgefrierkammer CF (d.h., eine durch den Benutzer
gewünschte
Temperatur) kann frei eingestellt sein, um höher oder nicht höher als
0°C zu sein.
In der vorliegenden Erfindung ist es nicht zwangsweise erforderlich,
essentiell die zwei Hilfsspeicherkammern CR und CF zu verwenden. Falls
notwendig, könnte
auch nur eine einzige Hilfsspeicherkammer verwendet werden. Alternativ
könnten
natürlich
auch drei oder mehr Hilfsspeicherkammern verwendet werden.
-
3 ist
ein Blockdiagramm und illustriert ein Steuer- oder Regelsystem des
in den 1 und 2 gezeigten Kühlschranks.
Ein Kontroller 302 steuert den Gesamtbetrieb des Kühlschranks.
Die Defrostsensoren und die Speicherkammer-Temperatursensoren sind
mit einem Eingang des Kontrollers 302 verbunden. Die Gebläse, die
Defrostheizer und ein Kom pressor 202 sind an einen Ausgang
des Kontrollers 302 angeschlossen. Der Kontroller 302 erhält Informationen über die
Verdampfer-Oberflächentemperaturen
von den Defrostsensoren und Informationen zu den Speicherkammer-Temperaturen
von den Speicherkammer-Temperatursensoren,
und steuert den Kompressor 202, einen Kondensator 204,
die Gebläse
und die Defrostheizer basierend auf den empfangenen Informationen,
um zu bewirken, dass der Kühlschrank
die gewünschten
Kühl- und
Gefrieroperationen ausführt.
-
Da
der Kühlschrank
in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusätzlich
zu den typischerweise vorgesehenen Kühl- und Gefrierkammern, nämlich den
Kühl- und
Gefrierkammern R und F, die Hilfskühlkammer CR und die Hilfsgefrierkammer
CF aufweist, würde
die Defrostoperation des Kühlschranks
häufig
durchgeführt
werden, wenn das Defrostmuster angewendet würde, das in Kühlschränken verwendet
wird, welche zwei typische Speicherkammern aufweisen, und wenn dieses übliche Defrostmuster
ohne jegliche Modifikation auf den erfindungsgemäßen Kühlschrank übertragen würde. Demzufolge würde dann
eine Verschlechterung der Kühleffizienz
auftreten. Deshalb führt
der Kontroller 302 eine Steueroperation für die Defrostoperation aus,
wobei zum Minimieren der Defrostoperationszeit und der Frequenz
der Defrostoperationen und damit zum Maximieren der Kühleffizienz
die jeweiligen Betriebskonditionen der vier Speicherkammern R, CR, F
und CF berücksichtigt
werden.
-
4 ist
ein Flussdiagramm und illustriert ein Verfahren zum Steuern des
Kühlschranks
mit den mehreren Speicherkammern, wie oben beschrieben, entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt,
wird mit dem Kühlschrank-Steuerverfahren
ein Defrostoperationsmodus ausgeführt, wobei eine „vorhergehende
Defrostoperations-Kondition",
eine „Überlastkondition der
Kühl- oder
Gefrierkammer" und „Operationskonditionen
der Hilfskühl-
und -Gefrierkammern" in
Betracht gezogen werden. D.h., in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Kühlschrank-Steuerverfahrens
wird festgestellt, ob es notwendig ist, nur einen Teil oder alle
Speicherkammern abzutauen, basierend auf der „vorhergehenden Defrostoperations-Kondition", der „Überlastkondition
der Kühl-
oder Gefrierkammer" und
z.B. den „Operationskonditionen
der Hilfskühl- und -Gefrierkammern". Es wird auch festgestellt,
ob es Speicherkammern gibt, welche ähnliche Temperaturbereiche
haben. Wenn es Speicherkammern mit ähnlichen Temperaturbereichen
gibt, dann werden diese Speicherkammern gruppiert. Für die dann
gruppierten Speicherkammern wird eine Defrostoperation kollektiv
ausgeführt.
Entsprechend diesem Kühlschrank-Steuerverfahren
ist es möglich,
eine Verschlechterung der Kühleffizienz
zu minimieren, die ansonsten auftreten könnte, wenn für jede Speicherkammer
eine Defrostoperation auf eine unabhängige Weise durchgeführt würde. Speziell
werden bei dem Kühlschrank-Steuerverfahren
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung alle Speicherkammern gleichzeitig abgetaut,
wenn eine bestimmte der Speicherkammern, welcher die Rolle einer
Referenz-Speicherkammer zugewiesen ist, als unter Überlastkondition
befindlich festgestellt worden ist. Wenn andererseits festgestellt
worden ist, dass sich die Referenz-Speicherkammer nicht in einer Überlastkondition
befindet, dann werden die gruppierten Speicherkammern kollektiv
abgetaut. In 4 designieren die Bezugszeichen
R, CR, F und CF die Kühlkammer
R, die Hilfskühlkammer
CR, die Gefrierkammer F und die Hilfsgefrierkammer CF.
-
Bei
dem Kühlschrank-Steuerverfahren
wird bei der Operation 402 zunächst festgestellt, ob eine Defrostoperation
erforderlich ist. Wenn keine Defrostoperation erforderlich ist (NEIN
bei der Operation 402) wird eine gegenwärtig erforderliche Kühloperation
ohne Durchführen
einer Defrostoperation weitergeführt.
Umgekehrt, wenn eine Defrostoperation erforderlich ist (JA bei der
Operation 402), dann schreitet der Prozess weiter zu der
Operation 404, bei der festgestellt wird, ob in der vorhergehenden
Defrostoperation (JA bei der Operation 404) eine Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) ausgeführt
worden war, oder ob in der vorhergehenden Defrostoperation (NEIN
bei der Operation 404) eine Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) ausgeführt
worden war. In einem Basis-Defrostmodus des Kühlschranks dieser Ausführungsform
der Erfindung gemäß 2 wird
beispielsweise eine Defrostoperation in der Reihenfolge ausgeführt von
R/CR → F/CF → R/CR → F/CF.
-
Unter
Abstimmung auf zugeordnete Konditionen wird wahlweise eine gleichzeitige
Defrostoperation oder eine alternierende Defrostoperation ausgeführt, um
die Durchführung
unnötiger
Defrostoperationen zu minimieren. Wenn nämlich alle vier Speicherkammern
jedes Mal gleichzeitig abgetaut würden, wenn irgendwo eine Defrostoperation
erforderlich ist, kann es ein Problem geben, weil sogar die Speicherkammer
oder Speicherkammern abgetaut werden, die eigentlich keine Defrostoperation
benötigen
würden,
was eine Verschlechterung der Kühleffizienz
und eine Zunahme des elektrischen Stromverbrauchs bedeutet.
-
Wenn
die vorhergehende Defrostoperation die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) oder die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) war, wird die gleichzeitige Defrostoperation für alle Speicherkammern (R/CR/F/CF)
ausgeführt,
wenn sich die Kühlkammer R
oder die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition befindet (JA
bei der Operation 406 oder der Operation 408)
(Operation 410).
-
Die Überlastkondition
der Kühlkammer
R korrespondiert mit dem Fall, in welchem das Kühlgebläse 208R kontinuierlich
für ca.
2 Stunden oder länger
ab dem Zeitpunkt betrieben wird, ab dem die Betriebszeit des Kompressors 202,
akkumuliert nach der Vervollständigung
der Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF), ca.
4 Stunden überschreitet.
Die Überlastkondition
der Gefrierkammer F tritt auf, wenn der Kompressor 202 ab
dem Zeitpunkt, an welchem die Betriebszeit des Kompressors 202,
akkumuliert nach der Vervollständigung
der Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation (R/CR),
ca. 4 Stunden überschritten
hat, kontinuierlich für
ca. 2 Stunden gelaufen ist.
-
Wenn
während
der Überprüfung eines
zweistündigen
kontinuierlichen Betriebs des Gefrierkammergebläses 208R eine Änderung
einer Kühlkondition
auftritt, die verschieden ist von der Überlastkondition der Kühlkammer
R, die einen kontinuierlichen Betrieb des Kühlkammergebläses 208R erfordert, beispielsweise
eine Änderung
der eingestellten Temperatur der Kühlkammer R, dann wird der gezählte Wert
für den
zweistündigen
kontinuierlichen Betrieb initialisiert oder zurückgesetzt, um zu verhindern, dass
die Überlastkonditionsbestimmung
für die
Kühlkammer
R durch den Betrieb des Kühlkammergebläses 208R unter
Berücksichtigung
der geänderten Kühlkondition
beeinflusst wird. Ähnlich
wird der gezählte
Wert für
den zweistündigen
kontinuierlichen Betrieb des Kompressors 202 initialisiert,
um zu verhindern, dass die Überlastkonditionsbestimmung
für die
Gefrierkammer F durch den Betrieb des Kompressors 202 entsprechend
einer geänderten
Kühlkondition
beeinflusst wird, wenn eine von der Überlastkondition der Gefrierkammer
F verschiedene Änderung
einer Kühlkondition,
welche einen kontinuierlichen Betrieb des Kompressors 202 erfordert,
beispielsweise eine Änderung
der Einstelltemperatur für die
Gefrierkammer F während
der Überprüfung eines zweistündigen kontinuierlichen
Betriebs des Kompressors 202 auftreten sollte.
-
Die
gleichzeitige Defrostoperation (R/CR/F/CF) für alle Kammern, d.h. die Kühlkammer R,
die Hilfskühlkammer
CR, die Gefrierkammer F und die Hilfsgefrierkammer CF wird ausge führt, wenn sich
die Kühlkammer
R oder die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition befindet.
Die Überlastkondition
der Kühlkammer
R oder der Gefrierkammer F bedeutet, dass der Kompressor 202 oder
das Kühlkammergebläse 208R kontinuierlich über eine
vorbestimmte Zeit läuft
oder länger,
etwa weil die Menge zu kühlender
Lebensmittel in der Kühlkammer
R oder der Gefrierkammer F sehr groß ist. Da in einer solchen Überlastkondition
eine große
Menge Reif in der Kühlkammer
oder der Gefrierkammer F gebildet wird, kann dann die Feststellung
getroffen werden, dass es unmöglich
ist, in der Überlastkondition
eine ausreichende Luftzirkulation zu erzielen, sogar dann, wenn die
Gebläse 208R und 208F kontinuierlich
laufen. Wenn demzufolge die Kühlkammer
R oder die Gefrierkammer F in einer solchen Überlastkondition ist, wird
die gleichzeitige Defrostoperation (R/CR/F/CF) für alle Kammern, d.h. die Kühlkammer
R, die Hilfskühlkammer
CR, die Gefrierkammer F und die Hilfsgefrierkammer CF zu dem Zeitpunkt
durchgeführt,
an welchem eine Defrostoperation erforderlich ist. Die Menge an
Reif, die in der Überlastkondition
gebildet wird, ist größer als
die Menge an Reif, welcher sich unter anderen Konditionen bildet.
Aus diesem Grund würde
jede Speicherkammer mit Unterbrechungen abgetaut, wenn in der Überlastkondition
in der Reihenfolge von F/CF → R/CR → F/CF → R/CR alternierende
Defrostoperationen durchgeführt
würden.
Als Resultat würde
jede Speicherkammer nur unzureichend abgetaut, so dass in den Speicherkammern nach
wie vor Reif verbliebe. Dieser Reif bewirkte eine Zunahme der Temperatur
in der Speicherkammer. Deshalb wird bei der Überlastkondition die gleichzeitige
Defrostoperation (R/CR/F/CF) für
alle Speicherkammern ausgeführt,
um die Kühleffizienz
zu verbessern und auch die Abtauwirkung zu verstärken.
-
Wenn
festgestellt worden ist, dass die vorhergehende Defrostoperation
die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF) (JA bei
der Operation 404) war, weder die Kühlkammer R noch die Gefrierkammer
F in einer Überlastkondition sind
(NEIN bei der Operation 406), und die eingestellte Temperatur
der Hilfsgefrierkammer CF höher
ist als 0°C
(NEIN bei der Operation 412), dann wird nur für die Kühlkammer
R, die Hilfskühlkammer
CR und die Hilfsgefrierkammer CF (Operation 414) die gleichzeitige
Defrostoperation ausgeführt.
Eine Defrostoperation als nächste
zu „F/CF" in dem Basis-Defrostoperationsmodus
von R/CR → F/CF → R/CR → F/CF, nämlich die
Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR), wird durchgeführt, wenn
die vorhergehende Defrostoperation die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF)
(JA bei der Operation 404) war, und weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN
bei der Operation 406). Wenn die gesetzte Temperatur der
Hilfsgefrierkammer CF höher
ist als 0°C,
obwohl die Innentemperatur der Hilfsgefrierkammer CF höher ist
als 0°C,
ist die Temperatur des Hilfsgefrierkammer-Verdampfers 206CF nicht
höher als
0°C. Demzufolge
wird als Folge der Temperaturdifferenz zwischen der Innentemperatur
der Hilfsgefrierkammer CF und der des Hilfsgefrierkammer-Verdampfers 206CF häufig Reif
auf der Oberfläche
des Hilfsgefrierkammer-Verdampfers 206CF gebildet. Bei
den vorerwähnten
Konditionen wird demzufolge eine Defrostoperation für die Hilfsgefrierkammer
CF zusammen mit der Defrostoperation (R/CR) in der Kühlkammer/Hilfskühlkammer
ausgeführt.
-
Wenn
andererseits die vorhergehende Defrostoperation die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) (JA bei der Operation 404) war, weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN
bei der Operation 406), und die gesetzte Temperatur der Hilfskühlkammer
CF nicht höher
ist als 0°C
(JA bei der Operation 412), werden die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) und die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF)
alternierend auf eine solche Weise durchgeführt, dass als erste die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) und dann die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) ausgeführt
werden (bei der Operation 416). Wenn festgestellt worden
ist, dass die gesetzte Temperatur der Hilfsgefrierkammer CF nicht
höher ist
als 0°C
(JA bei der Operation 412), wenn die vorhergehende Defrostoperation
eine Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF) (JA
bei der Operation 404) war, und weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN bei
der Operation 406), ist die Menge an Reif auf der Oberfläche des
Verdampfers 206CF der Hilfsgefrierkammer klein, da sowohl
die Innentemperatur der Hilfsgefrierkammer CF und die Temperatur
des Verdampfers 206CF der Hilfsgefrierkammer nicht höher sind
als 0°C,
und demzufolge die zwischen diesen vorliegende Temperatur-Differenz
klein ist. Demzufolge wird ein Basis-Defrostoperationsmodus ausgeführt von
R/CR → R/CF → R/CR → F/CF, und
zwar auf eine Weise, bei der die in dem Basis-Defrostoperationsmodus
von R/CR → R/CF → R/CR → F/CF der Operation „F/CF" nächste Defrostoperation
als erste ausgeführt
wird, nämlich
die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR), und erst dann die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) ausgeführt
wird.
-
Wenn
andererseits bei der Operation 404 über die vorhergehende Defrostoperationsbestimmung
herausgefunden worden ist, dass die vorhergehende Defrostoperation
die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) (NEIN bei der Operation 404) war, weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN
bei der Operation 408) und die gesetzte Temperatur der
Hilfskühlkammer
CR nicht höher
ist als 0°C
(JA bei der Operation 418), wird für alle vier Speicherkammern
R, CR, F und CF (Operation 410) die gleichzeitige Defrostoperation
ausgeführt.
Wenn die gesetzte Temperatur der Hilfskühlkammer CR nicht höher ist
als 0°C,
und falls weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind, dann
wird die Hilfskühlkammer
CR als eine Gefrierkammer verwendet. Demzufolge wird für alle vier Speicherkammern
die gleichzeitige Defrostoperation (R/CR/F/CF) ausgeführt, um
ein ausreichendes Abtauen der gesamten Speicherkammern zu erzielen.
-
Wenn
andererseits die vorhergehende Defrostoperation die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) (NEIN bei der Operation 404) war, weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN
bei der Operation 408), und die gesetzte Temperatur der Hilfskühlkammer
CR höher
ist als 0°C
(NEIN bei der Operation 418), dann werden die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) und die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation (R/CR)
alternierend so durchgeführt,
dass als erste die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation
(F/CF) ausgeführt
wird, und dann erst die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) ausgeführt
wird (bei der Operation 420). Wenn die gesetzte Temperatur
der Hilfskühlkammer
CR höher ist
als 0°C
(NEIN bei der Operation 418), wenn die vorhergehende Defrostoperation
die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) (NEIN bei der Operation 404) war, und weder die Kühlkammer
R noch die Gefrierkammer F in einer Überlastkondition sind (NEIN
bei der Operation 408), bedeutet dies, dass die Hilfskühlkammer
CR als eine allgemeine Kühlkammer
benutzt wird, so dass keine Abtauoperation erforderlich ist. In
diesem Fall wird demzufolge der Basis-Defrostoperationsmodus von R/CR → F/CF → R/CR → F/CF auf
eine solche Weise durchgeführt,
dass die in dem Basis-Defrostoperationsmodus von R/CR → F/CF → R/CR → F/CF die
der Operation „R/CR" nächste Defrostoperation
als erste durchgeführt
wird, nämlich
die Gefrierkammer/Hilfsgefrierkammer-Defrostoperation (F/CF), und
dann erst die Kühlkammer/Hilfskühlkammer-Defrostoperation
(R/CR) ausgeführt
wird.
-
Wie
sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, schafft eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Kühlschranks,
der mehrere Speicherkammern aufweist, wobei das Verfahren einen
Teil der Speicherkammern gruppiert, um selektiv eine kollektiv nur
für die
gruppierten Speicherkammern ausgeführte Defrostoperation zu ermöglichen,
oder eine Defrostoperation, die gleichzeitig für alle Speicherkammern ausgeführt wird,
um dadurch eine Verschlechterung der Kühleffizienz des Kühlschranks
zu minimieren, welche auftreten könnte, wenn für die jeweiligen
Speicherkammern die Defrostoperationen auf eine vollständig unabhängige Weise
ausgeführt
würden.