Querverweis auf verwandte AnmeldungenCross-reference to related applications
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 19. Oktober 2011 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/548,800 (anhängig), deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen wird.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 61 / 548,800 (pending) filed Oct. 19, 2011, the disclosure of which is hereby incorporated herein by reference in its entirety.
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kühlgeräte oder Gefriergeräte und insbesondere Kühlsysteme zur Verwendung mit Hochleistungs-Blutbankkühlgeräten oder -Plasmagefriergeräten.The present invention relates generally to refrigerators or freezers, and more particularly to refrigeration systems for use with high performance blood bank refrigerators or plasma freezers.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Kühlsysteme zur Verwendung mit Laborkühl- und -gefriergeräten von der Art, die als „Hochleistungskühlgeräte” bekannt sind und die verwendet werden, um ihre Innenlagerräume auf verhältnismäßig niedrige Temperaturen abzukühlen, wie beispielsweise etwa –30°C oder niedriger, sind bekannt. Diese Hochleistungskühlgeräte werden in einem Beispiel zum Lagern von Blut und/oder Plasma verwendet.Cooling systems for use with laboratory refrigerators and freezers of the type known as "high performance refrigerators" which are used to cool their inner storage rooms to relatively low temperatures, such as about -30 ° C or lower, are known. These high performance refrigerators are used in one example to store blood and / or plasma.
Bekannte Kühlsysteme dieser Art umfassen einen einzigen Kreislauf, der ein Kühlmittel umwälzt. Das System überträgt Energie (d. h. Wärme) vom Kühlmittel durch einen Kondensator an die umliegende Umgebung, und das System überträgt Wärmeenergie aus dem Kühlraum (z. B. einem Schrankinnenraum) durch einen Verdampfer auf das Kühlmittel. Das Kühlmittel wird so ausgewählt, dass es bei einer ausgewählten Temperatur nahe der gewünschten Temperatur für den Kühlraum verdampft und kondensiert, derart dass das Kühlsystem den Kühlraum während des Betriebs nahe der ausgewählten Temperatur halten kann.Known cooling systems of this type comprise a single circuit circulating a coolant. The system transfers energy (i.e., heat) from the coolant through a condenser to the surrounding environment, and the system transfers heat energy from the cold room (eg, a cabinet interior) to the coolant through an evaporator. The coolant is selected to vaporize and condense at a selected temperature near the desired temperature for the refrigerator so that the refrigeration system may maintain the refrigerator near the selected temperature during operation.
Ein allgemeines Problem bei bekannten Kühlsystemen ist, dass der Verdampfer Kühlschlangen umfasst, die dazu neigen, entlang der Außenfläche Reif zu bilden und anzusammeln, wenn Feuchtigkeit innerhalb des Kühlraums vorhanden ist. Wenn sich genug Reif ansammelt, wird die Fähigkeit des Verdampfers, Wärme aus dem Kühlraum abzuführen, nachteilig beeinflusst. Folglich benötigen bekannte Kühlsysteme einen Enteisungszyklus, bei dem die Verdampferkühlschlangen erwärmt werden, um den Reif zu entfernen. Bei diesem Enteisungszyklus kann es sich um eine manuelle oder eine automatische Enteisung handeln, aber beide Arten von Enteisungszyklen sind aus mehreren Gründen unerwünscht.A common problem with known cooling systems is that the evaporator includes cooling coils which tend to ripen and accumulate along the outer surface when moisture is present within the cooling space. If enough frost accumulates, the ability of the evaporator to remove heat from the refrigerator is adversely affected. Consequently, known cooling systems require a defrost cycle in which the evaporator coils are heated to remove the frost. This de-icing cycle may be manual or automatic de-icing, but both types of de-icing cycles are undesirable for several reasons.
Bei einem manuellen Enteisungszyklus werden alle im Schrank gelagerten Produkte entfernt, und der Kühlraum wird der Umgebung ausgesetzt gelassen, um die Verdampferkühlschlangen zu erwärmen und den Reif zu schmelzen. Dieser Zyklus ist unerwünscht, da die im Schrank gelagerten Produkte für die Dauer des Enteisungszyklus in einem alternativen Kühlgerät gelagert werden müssen und da außerdem der Schmelzprozess eine erhebliche Menge Feuchtigkeit erzeugen kann, die aus dem Schrank entfernt werden muss. Bei einem automatischen Enteisungszyklus werden die Verdampferkühlschlangen durch eine lokale Heizeinheit oder einen Heißgasstrom rasch erwärmt, um den Reif zu entfernen, der durch eine Wanne aufgefangen und aus dem Kühlraum abgeleitet wird. Der Kühlraum erfährt während dieses automatischen Enteisungszyklus zwangsläufig eine Temperaturspitze, welche die im Schrank gelagerten Produkte gefährden kann.In a manual de-icing cycle, all products stored in the cabinet are removed and the refrigerator is left exposed to the environment to heat the evaporator coils and melt the frost. This cycle is undesirable because the products stored in the cabinet must be stored in an alternative refrigeration unit for the duration of the defrost cycle and also because the melting process can generate a significant amount of moisture that must be removed from the cabinet. In an automatic defrost cycle, the evaporator coils are rapidly heated by a local heating unit or hot gas flow to remove the frost which is collected by a pan and drained from the cold room. During this automatic de-icing cycle, the cold room inevitably experiences a temperature spike which can endanger the products stored in the cabinet.
Es besteht daher ein Bedarf an einem Kühlgerät, das eine Temperaturspitze innerhalb des Kühlraums während eines Enteisungszyklus im Wesentlichen minimiert oder eliminiert.There is therefore a need for a refrigerator that substantially minimizes or eliminates a temperature spike within the refrigerator during a defrost cycle.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
In einer Ausführungsform umfasst ein Kühlgerät einen Schrank mit einem einheitlichen Kühlinnenraum und einen Kühlfluidkreislauf zum Umwälzen eines Kühlmittels. Der Kühlfluidkreislauf umfasst einen Kompressor, einen Kondensator, eine Expansionsvorrichtung, einen ersten Verdampfer, der sich innerhalb des Schranks befindet, einen zweiten Verdampfer, der sich innerhalb des Schranks befindet, und ein Dreiwegeventil, das eine selektive Kommunikation des Kühlmittels durch einen oder beide der ersten und zweiten Verdampfer ermöglicht. Der erste Verdampfer umfasst eine erste Verdampferkühlschlange, ein erstes Verdampfergebläse, das einen Luftstrom durch die erste Verdampferkühlschlange erzeugt, und eine erste Verdampferabdeckung, die ein erstes Verdampferfach vom Kühlinnenraum trennt. Der zweite Verdampfer umfasst eine zweite Verdampferkühlschlange, ein zweites Verdampfergebläse, das einen Luftstrom durch die zweite Verdampferkühlschlange erzeugt, und eine zweite Verdampferabdeckung, die ein zweites Verdampferfach vom Kühlinnenraum trennt. Das Kühlgerät umfasst außerdem mindestens eine erste Klappe, die sich öffnet, um Luftumwälzung durch die erste Verdampferabdeckung aus dem Kühlinnenraum durch den ersten Verdampfer zu ermöglichen. Das Kühlgerät umfasst außerdem mindestens eine zweite Klappe, die sich öffnet, um eine Luftzirkulation durch die zweite Verdampferabdeckung aus dem Kühlinnenraum durch den zweiten Verdampfer zu ermöglichen. Das Dreiwegeventil leitet das Kühlmittel nur in einen der Verdampfer, wenn der andere Verdampfer eine Enteisung erfordert.In one embodiment, a cooling device comprises a cabinet with a uniform cooling interior and a cooling fluid circuit for circulating a coolant. The cooling fluid circuit includes a compressor, a condenser, an expansion device, a first evaporator located within the cabinet, a second evaporator located within the cabinet, and a three-way valve that selectively communicates the refrigerant through one or both of the first and second evaporator allows. The first evaporator includes a first evaporator coil, a first evaporator fan that generates an air flow through the first evaporator coil, and a first evaporator cover that separates a first evaporator compartment from the cooling interior. The second evaporator includes a second evaporator coil, a second evaporator fan that generates an airflow through the second evaporator coil, and a second evaporator cover that separates a second evaporator compartment from the cooling interior. The refrigerator further includes at least one first flap that opens to allow air circulation through the first evaporator cover from the cooling interior through the first evaporator. The refrigerator further includes at least one second flap that opens to allow air to pass through the second evaporator cover from the cooling interior through the second evaporator. The three-way valve directs the coolant into one of the evaporators only if the other evaporator requires defrosting.
Das Kühlgerät umfasst ferner eine Steuerung, die so betrieben werden kann, dass sie dem Kühlgerät befiehlt, eine Reihe von Schritten auszuführen, die einen Enteisungszyklus definieren, wenn der erste Verdampfer eine Enteisung erfordert. In dieser Hinsicht umfasst der erste Verdampfer ein erstes Enteisungsheizgerät. Die Reihe von Schritten umfasst das Leiten von Kühlmittel mit dem Dreiwegeventil nur durch den zweiten Verdampfer, Abführen von Wärme aus dem Kühlinnenraum mit dem zweiten Verdampfer, Stoppen des Betriebs des ersten Verdampfergebläses, Schließen der mindestens einen ersten Klappe, um den ersten Verdampfer vom Kühlinnenraum zu trennen, und Starten des Betriebs des ersten Enteisungsheizgeräts. Die Steuerung kann auch so betrieben werden, dass sie dem Kühlgerät befiehlt, eine zweite Reihe von Schritten auszuführen, wenn der zweite Verdampfer eine Enteisung erfordert. Die zweite Reihe von Schritten umfasst das Leiten von Kühlmittel mit dem Dreiwegeventil nur durch den ersten Verdampfer, Abführen von Wärme aus dem Kühlinnenraum mit dem ersten Verdampfer, Stoppen des Betriebs des zweiten Verdampfergebläses, Schließen der mindestens einen zweiten Klappe, um den zweiten Verdampfer vom Kühlinnenraum zu trennen, und Starten des Betriebs des zweiten Enteisungsheizgeräts. Während der Zeiträume des anfänglichen Kühlens oder unmittelbar nach dem Öffnen des Schranks kann die Steuerung das Dreiwegeventil anweisen, Kühlmittel zu beiden Verdampfern zu leiten, so dass beide Verdampfer gleichzeitig Wärme aus dem Kühlinnenraum abführen können. The refrigerator further includes a controller operable to command the refrigerator to perform a series of steps defining a defrost cycle when the first evaporator requires defrosting. In this regard, the first evaporator includes a first defrost heater. The series of steps includes directing coolant with the three-way valve through only the second evaporator, removing heat from the cooling interior with the second evaporator, stopping the operation of the first evaporator fan, closing the at least one first flap to move the first evaporator from the cooling interior disconnect and start operating the first defrost heater. The controller may also be operated to command the refrigerator to perform a second series of steps when the second evaporator requires defrosting. The second series of steps includes directing coolant with the three-way valve only through the first evaporator, removing heat from the cooling interior with the first evaporator, stopping the operation of the second evaporator fan, closing the at least one second flap, around the second evaporator from the cooling interior and start operation of the second defrost heater. During periods of initial cooling or immediately after opening the cabinet, the controller may instruct the three-way valve to direct coolant to both evaporators so that both evaporators can simultaneously remove heat from the refrigerated interior.
In einem Aspekt umfasst die mindestens eine erste Klappe zwei erste Klappenabschnitte, von welchen einer einen Luftstrom aus dem Kühlinnenraum in den ersten Verdampfer ermöglicht, wenn geöffnet, und von welchen der andere einen Luftstrom vom ersten Verdampfer in den Kühlinnenraum ermöglicht, wenn geöffnet. Außerdem umfasst die mindestens eine zweite Klappe zwei zweite Klappenabschnitte, von welchen einer einen Luftstrom aus dem Kühlinnenraum in den zweiten Verdampfer ermöglicht, wenn geöffnet, und von welchen der andere einen Luftstrom vom zweiten Verdampfer in den Kühlinnenraum ermöglicht, wenn geöffnet.In one aspect, the at least one first door includes two first door sections, one of which allows airflow from the cooling interior into the first evaporator when open, and the other of which allows airflow from the first evaporator into the cooling interior when open. In addition, the at least one second flap comprises two second flap sections, one of which allows airflow from the cooling interior to the second evaporator when open and from which the other allows airflow from the second evaporator into the cooling interior when open.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlgeräts bereitgestellt, wobei das Kühlgerät einen Schrank mit einem einheitlichen Kühlinnenraum und einen Kühlfluidkreislauf umfasst. Der Kühlfluidkreislauf umfasst einen Kompressor, einen Kondensator, einen ersten Verdampfer, der sich innerhalb des Schranks befindet und ein erstes Verdampfergebläse und ein erstes Enteisungsheizgerät aufweist, einen zweiten Verdampfer, der sich innerhalb des Schranks befindet und ein zweites Verdampfergebläse und ein zweites Enteisungsheizgerät aufweist, und ein Dreiwegeventil, das eine selektive Kommunikation eines Kühlmittels zwischen dem Kompressor/Kondensator und einem oder beiden der Verdampfer ermöglicht. Das Kühlgerät umfasst außerdem erste und zweite Klappen, die so konfiguriert sind, dass sie die ersten bzw. zweiten Verdampfer vom Kühlinnenraum trennen. Wenn der erste Verdampfer eine Enteisung erfordert, umfasst das Verfahren das Leiten von Kühlmittel mit dem Dreiwegeventil nur durch den zweiten Verdampfer, Abführen von Wärme aus dem Kühlinnenraum mit dem zweiten Verdampfer, Stoppen des Betriebs des ersten Verdampfergebläses, Schließen der mindestens einen Klappe, um den ersten Verdampfer vom Kühlinnenraum zu trennen, und Starten des Betriebs des ersten Enteisungsheizgeräts.In another embodiment, a method of operating a refrigerator is provided, wherein the refrigerator includes a cabinet having a uniform cooling interior and a cooling fluid circuit. The cooling fluid circuit includes a compressor, a condenser, a first evaporator located within the cabinet and having a first evaporator fan and a first defrost heater, a second evaporator located inside the cabinet and having a second evaporator fan and a second defrost heater, and a three-way valve that allows selective communication of a refrigerant between the compressor / condenser and one or both of the evaporators. The refrigerator also includes first and second flaps configured to separate the first and second evaporators from the refrigerated interior. When the first evaporator requires defrosting, the method includes directing refrigerant with the three-way valve only through the second evaporator, removing heat from the refrigerated interior with the second evaporator, stopping the operation of the first evaporator fan, closing the at least one damper disconnecting the first evaporator from the cooling interior, and starting the operation of the first defrosting heater.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die beiliegenden Zeichnungen, die in diese Spezifikation aufgenommen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der vorstehenden allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of this specification, illustrate an embodiment of the invention and, together with the foregoing general description of the invention and the following detailed description of the embodiment, serve to explain the principles of the invention.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kühlgeräts mit zwei Verdampfern gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 1 FIG. 13 is a perspective view of a dual evaporator refrigerator in accordance with an exemplary embodiment. FIG.
2 ist eine schematische Darstellung des Kühlfluidkreislaufs, der bei dem Kühlgerät von 1 verwendet wird. 2 is a schematic representation of the cooling fluid circuit, which in the refrigerator of 1 is used.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Verdampferabdeckung (in Durchsicht dargestellt) und von Klappen, die bei dem Kühlgerät von 1 verwendet werden. 3 FIG. 12 is a perspective view of an evaporator cover (shown in phantom) and flaps connected to the refrigerator of FIG 1 be used.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines der Verdampfer, die bei dem Kühlgerät von 1 verwendet werden, wobei einige der Seitenplatten in Durchsicht dargestellt sind, um Innenraumelemente zu zeigen. 4 is a perspective view of one of the evaporator, which in the refrigerator of 1 are used, with some of the side panels being shown in phantom to show interior elements.
5 eine Draufsicht des Kühlgeräts von 1 im Querschnitt entlang der Linie 5-5, wobei die Klappen in einer geschlossenen Position sind. 5 a top view of the refrigerator of 1 in cross section along the line 5-5, wherein the flaps are in a closed position.
6A eine Seitensicht des Kühlgeräts von 5 im Querschnitt entlang der Linie 6A-6A, wobei die Klappen in einer geschlossenen Position sind. 6A a side view of the refrigerator of 5 in cross-section along the line 6A-6A, wherein the flaps are in a closed position.
6B eine Seitensicht des Kühlgeräts von 5 im Querschnitt entlang der Linie 6A-6A, wobei die Klappen in einer offenen Position sind. 6B a side view of the refrigerator of 5 in cross-section along the line 6A-6A, wherein the flaps are in an open position.
7A eine Seitensicht des Kühlgeräts von 5 im Querschnitt entlang der Linie 7A-7A, wobei die Klappen in einer geschlossenen Position sind. 7A a side view of the refrigerator of 5 in cross-section along the line 7A-7A, wherein the flaps are in a closed position.
7B eine Seitensicht des Kühlgeräts von 5 im Querschnitt entlang der Linie 7A-7A, wobei die Klappen in einer offenen Position sind. 7B a side view of the refrigerator of 5 in cross-section along the line 7A-7A, wherein the flaps are in an open position.
8 ist eine schematische Darstellung der Steuerung und der Klappenantriebselemente, die bei dem Kühlgerät von 1 verwendet werden. 8th is a schematic representation of the control and the flap drive elements, which in the refrigerator of 1 be used.
9 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das einen Funktionsablauf einer Steuerung veranschaulicht, die mit dem Kühlgerät von 1 verbunden ist. 9 FIG. 12 is a schematic flow diagram illustrating a flow of operation of a controller connected to the refrigerator of FIG 1 connected is.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Unter Bezugnahme auf die Figuren und insbesondere auf 1 ist ein beispielhaftes Hochleistungskühlgerät 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Es versteht sich von selbst, dass, obwohl die Begriffe „Hochleistungskühlgerät” und „Kühlgerät” die gesamte Beschreibung hindurch verwendet werden, die Erfindung jede Art von Kühlgerät umfasst, einschließlich eines Kühlgeräts, das ein Gefriergerät umfasst. Das Kühlgerät von 1 umfasst einen Schrank 12 zum Lagern von Produkten, die eine Abkühlung auf Temperaturen von beispielsweise etwa –30°C oder niedriger benötigen. Der Schrank 12 umfasst ein Schrankgehäuse 14, das einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt definiert, und eine Tür 16, die einen Zugang in einen Innenraum 18 des Schranks 12 ermöglicht. Der Schrank 12 trägt eine oder mehrere Komponenten, die zusammen einen einstufigen Kühlfluidkreislauf 20 (2) definieren, der mit der Luft innerhalb des Schranks 12 thermisch interagiert, um den Innenraum 18 desselben zu kühlen. In dieser Hinsicht interagiert der Kühlfluidkreislauf 20, der im Folgenden genauer beschrieben wird, mit erwärmter Luft im Innenraum 18 und kühlt diese Luft, um eine gewünschte kalte Temperatur im Schrank 12 aufrechtzuerhalten.With reference to the figures and in particular to 1 is an exemplary high performance cooling device 10 illustrated in accordance with an embodiment of the present invention. It goes without saying that although the terms "high performance cooling device" and "cooling device" are used throughout the specification, the invention encompasses any type of cooling device, including a cooling device comprising a freezer. The cooling unit of 1 includes a cupboard 12 for storing products requiring cooling to temperatures of, for example, about -30 ° C or lower. The cupboard 12 includes a cabinet housing 14 defining a generally rectangular cross section and a door 16 giving access to an interior 18 of the cupboard 12 allows. The cupboard 12 carries one or more components that together form a single-stage cooling fluid circuit 20 ( 2 ) Define with the air inside the cabinet 12 thermally interacts with the interior 18 to cool it. In this regard, the cooling fluid circuit interacts 20 which will be described in more detail below, with heated air in the interior 18 and cools this air to a desired cold temperature in the cabinet 12 maintain.
Unter Bezugnahme auf 2 sind Einzelheiten des beispielhaften Kühlfluidkreislaufs 20 veranschaulicht. Der Kühlfluidkreislauf 20 umfasst der Reihe nach einen Kompressor 22, einen Kondensator 24, eine Filter-/Trockenvorrichtung 26, ein Dreiwegeventil 28, eine Expansionsvorrichtung 30, einen ersten Verdampfer 32 und parallel einen zweiten Verdampfer 34 sowie eine Saug-/Sammelvorrichtung 36. Jedes dieser Elemente des Kühlfluidkreislaufs 20 ist durch eine Rohr- oder Schlauchleitung 38 verbunden, die so konfiguriert ist, dass sie das Kühlmittel 40 zirkuliert, das durch den Kühlfluidkreislauf 20 strömt. Eine Mehrzahl von Sensoren S1 bis S7 ist angeordnet, um verschiedene Bedingungen des Flüssigkeitskreislaufs 20 und/oder Eigenschaften des Kühlmittels (dargestellt durch Pfeile 40) an verschiedenen Stellen innerhalb des Flüssigkeitskreislaufs 20 zu messen. Jeder dieser Sensoren S1 bis S7 ist funktionell mit einer Steuerung 50 verbunden, auf welche durch eine Steuerschnittstelle 52 zugegriffen werden kann und welche die Steuerung des Betriebs des Flüssigkeitskreislaufs 20 ermöglicht. Es versteht sich von selbst, dass mehr oder weniger Sensoren als die in der beispielhaften Ausführungsform des Flüssigkeitskreislaufs 20 dargestellte Anzahl bereitgestellt werden können.With reference to 2 are details of the exemplary cooling fluid circuit 20 illustrated. The cooling fluid circuit 20 includes in turn a compressor 22 , a capacitor 24 , a filter / dryer 26 , a three-way valve 28 , an expansion device 30 , a first evaporator 32 and a second evaporator in parallel 34 and a suction / collection device 36 , Each of these elements of the cooling fluid circuit 20 is through a pipe or hose line 38 connected, which is configured to be the coolant 40 circulated through the cooling fluid circuit 20 flows. A plurality of sensors S 1 to S 7 are arranged to different conditions of the fluid circuit 20 and / or properties of the coolant (represented by arrows 40 ) at various locations within the fluid circuit 20 to eat. Each of these sensors S 1 to S 7 is functional with a controller 50 connected by a control interface 52 can be accessed and which control the operation of the fluid circuit 20 allows. It goes without saying that more or less sensors than those in the exemplary embodiment of the fluid circuit 20 shown number can be provided.
Der Kühlfluidkreislauf 20 ist so konfiguriert, dass er das Kühlmittel 40 zwischen dem Kondensator 24 und den ersten und zweiten Verdampfern 32, 24 zirkuliert. Im Allgemeinen wird Wärmeenergie im Kühlmittel 40 am Kondensator 24 an die Umgebungsluft außerhalb des Schranks 12 übertragen. Wärmeenergie wird aus dem Innenraum 18 des Schranks 12 abgeführt und an den ersten und zweiten Verdampfern 32, 34 auf das Kühlmittel 40 übertragen. Demnach führt die Zirkulation des Kühlmittels 40 durch den Flüssigkeitskreislauf 20 kontinuierlich Wärmeenergie aus dem Innenraum 18 ab, um eine gewünschte Innentemperatur, wie beispielsweise –30°C, aufrechtzuerhalten.The cooling fluid circuit 20 is configured to use the coolant 40 between the capacitor 24 and the first and second evaporators 32 . 24 circulated. In general, heat energy is in the coolant 40 on the capacitor 24 to the ambient air outside the cabinet 12 transfer. Heat energy gets out of the interior 18 of the cupboard 12 discharged and at the first and second evaporators 32 . 34 on the coolant 40 transfer. Accordingly, the circulation of the coolant leads 40 through the fluid circuit 20 continuously heat energy from the interior 18 to maintain a desired internal temperature, such as -30 ° C.
Das Kühlmittel 40 tritt in den Kompressor 22 in einem verdampften Zustand ein und wird im Kompressor 22 zu einem Gas höheren Drucks und höherer Temperatur verdichtet. Der Flüssigkeitskreislauf 20 dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst außerdem einen Ölkreislauf 54 zum Schmieren des Kompressors 22. Konkret umfasst der Ölkreislauf 54 einen Ölabscheider 56 in Fluidverbindung mit einer dem Kompressor 22 nachgelagerten Rohrleitung 38 und eine Ölrückleitung 58, welche Öl in den Kompressor 22 zurückleitet. Es versteht sich von selbst, dass der Ölkreislauf 54 in einigen Ausführungsformen des Flüssigkeitskreislaufs 20 weggelassen werden kann.The coolant 40 enters the compressor 22 in a vaporized state and is in the compressor 22 compressed to a gas of higher pressure and higher temperature. The fluid circuit 20 This exemplary embodiment also includes an oil circuit 54 for lubricating the compressor 22 , Specifically, the oil cycle includes 54 an oil separator 56 in fluid communication with a compressor 22 downstream pipeline 38 and an oil return line 58 which oil in the compressor 22 feeds back. It goes without saying that the oil circuit 54 in some embodiments of the fluid circuit 20 can be omitted.
Bei Verlassen des Kompressors 22 strömt das verdampfte Kühlmittel 40 zum Kondensator 24. Ein Gebläse 60, das durch die Steuerschnittstelle 52 gesteuert wird, leitet Umgebungsluft über den Kondensator 24 und durch ein Filter 62, um die Übertragung von Wärme vom ersten Kühlmittel 40 an die umliegende Umgebung zu erleichtern. Der Luftstrom durch den Kondensator 24 ist in 2 durch Pfeile dargestellt. Das Kühlmittel 40 kondensiert innerhalb des Kondensators 24 infolge dieser Wärmeübertragung. Das Flüssigphasenkühlmittel 40 tritt dann durch die Filter-/Trockenvorrichtung 26 und das Dreiwegeventil 28 hindurch und dann in die Expansionsvorrichtung 30 ein. In dieser Ausführungsform ist die Expansionsvorrichtung 30 in der Form eines ersten Kapillarrohrs 30a, das zum ersten Verdampfer 32 führt, und eines zweiten Kapillarrohrs 30b, das zum zweiten Verdampfer 34 führt, obwohl vorgesehen ist, dass sie stattdessen eine andere Form, wie beispielsweise und, ohne darauf beschränkt zu sein, die von entsprechenden Expansionsventilen (nicht dargestellt), annehmen könnte. Außerdem könnte die Expansionsvorrichtung 30 in anderen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung alternativ dem Dreiwegeventil 28 vorgelagert angeordnet sein. Die Expansionsvorrichtung 30 bewirkt einen Druckabfall im Kühlmittel 40, unmittelbar bevor das Kühlmittel 40 in die ersten und zweiten Verdampfer 32, 34 eintritt.When leaving the compressor 22 the vaporized coolant flows 40 to the condenser 24 , A fan 60 that through the control interface 52 is controlled, passes ambient air through the condenser 24 and through a filter 62 to transfer heat from the first coolant 40 to facilitate the surrounding environment. The air flow through the condenser 24 is in 2 represented by arrows. The coolant 40 condenses inside the condenser 24 as a result of this heat transfer. The liquid phase coolant 40 then passes through the filter / dryer 26 and the three-way valve 28 through and then into the expansion device 30 one. In this embodiment, the expansion device 30 in the form of a first capillary tube 30a that's the first evaporator 32 leads, and a second capillary tube 30b that to the second evaporator 34 although it is contemplated that it may instead be another form, such as, but not limited to, those of corresponding expansion valves (not represented). In addition, the expansion device could 30 in other embodiments within the scope of the invention, alternatively the three-way valve 28 be arranged upstream. The expansion device 30 causes a pressure drop in the coolant 40 , just before the coolant 40 in the first and second evaporators 32 . 34 entry.
In jedem der ersten und zweiten Verdampfer 32, 34 nimmt das Kühlmittel 40 durch eine Mehrzahl von Verdampferkühlschlangen (in 2 nicht dargestellt) Wärme aus dem Innenraum 18 auf. Ein erstes Verdampfergebläse 64, das durch die Steuerschnittstelle 52 gesteuert wird, treibt den Luftstrom aus dem Innenraum 18 des Schranks 12 durch die Verdampferkühlschlangen des ersten Verdampfers 32, wenn erste und zweite Klappen 66, 68 geöffnet sind. Ähnlich treibt ein zweites Verdampfergebläse 70, das durch die Steuerschnittstelle 52 gesteuert wird, den Luftstrom aus dem Innenraum 18 des Schranks 12 durch die Verdampferkühlschlangen des zweiten Verdampfers 34, wenn dritte und vierte Klappen 72, 74 geöffnet sind. Die ersten, zweiten, dritten und vierten Klappen 66, 68, 72, 74 werden ebenfalls durch die Steuerschnittstelle 52 gesteuert, welche im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 genauer beschrieben wird. Aufgrund des gesenkten Drucks und der Wärmeübertragung aus dem Schrank 12 verdampft das Kühlmittel 40 innerhalb der ersten und zweiten Verdampfer 32, 34. Das verdampfte Kühlmittel 40 wird dann zur Saug-/Sammelvorrichtung 36 geleitet. Die Saug-/Sammelvorrichtung 36 gibt das Kühlmittel 40 in Gasform an den Kompressor 22 weiter, während sie außerdem überschüssige Mengen des Kühlmittels 40 in flüssiger Form sammelt und es mit einer kontrollierten Rate dem Kompressor 22 zuführt.In each of the first and second evaporators 32 . 34 takes the coolant 40 by a plurality of evaporator coils (in 2 not shown) heat from the interior 18 on. A first evaporator fan 64 that through the control interface 52 is controlled, drives the air flow from the interior 18 of the cupboard 12 through the evaporator coils of the first evaporator 32 if first and second flaps 66 . 68 are open. Similarly drives a second evaporator blower 70 that through the control interface 52 is controlled, the air flow from the interior 18 of the cupboard 12 through the evaporator coils of the second evaporator 34 if third and fourth flaps 72 . 74 are open. The first, second, third and fourth flaps 66 . 68 . 72 . 74 are also controlled by the control interface 52 which is described below with reference to 9 will be described in more detail. Due to the lowered pressure and heat transfer from the cabinet 12 the coolant evaporates 40 within the first and second evaporators 32 . 34 , The vaporized coolant 40 then becomes the suction / collection device 36 directed. The suction / collection device 36 gives the coolant 40 in gaseous form to the compressor 22 while still keeping excess amounts of the refrigerant 40 in liquid form and collects it at a controlled rate to the compressor 22 supplies.
Das im Kühlfluidkreislauf 20 verwendete Kühlmittel 40 kann basierend auf mehreren Faktoren gewählt werden, welche die voraussichtliche Betriebstemperatur innerhalb des Schranks 12 und den Siedepunkt sowie andere Charakteristiken des Kühlmittels 40 umfassen. Zum Beispiel umfasst in Kühlgeräten mit einer voraussichtlichen Schranktemperatur von etwa –30°C ein beispielhaftes Kühlmittel 40, das für die gegenwärtig beschriebene Ausführungsform geeignet ist, Kühlmittel, die im Handel unter den jeweiligen Bezeichnungen R404A erhältlich sind. Außerdem kann das Kühlmittel 40 in spezifischen Ausführungsformen mit einem Öl kombiniert werden, um die Schmierung des Kompressors 22 zu erleichtern. Zum Beispiel und, ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Kühlmittel 40 mit Mobil EAL Arctic 32 Öl kombiniert werden. Es versteht sich von selbst, dass die genaue Anordnung der in den Figuren veranschaulichten Komponenten nur als Beispiel und nicht als Einschränkung gedacht ist.The in the cooling fluid circuit 20 used coolants 40 can be selected based on several factors that determine the anticipated operating temperature within the cabinet 12 and the boiling point and other characteristics of the coolant 40 include. For example, in refrigerators with an anticipated cabinet temperature of about -30 ° C, an exemplary coolant is included 40 suitable for the presently described embodiment, refrigerants commercially available under the respective designations R404A. In addition, the coolant can 40 in specific embodiments may be combined with an oil to lubricate the compressor 22 to facilitate. For example, and without being limited to this, the coolant may 40 be combined with Mobil EAL Arctic 32 oil. It goes without saying that the exact arrangement of the components illustrated in the figures is intended only as an example and not as a limitation.
Unter Bezugnahme auf 3 bis 7B und insbesondere 3 umfasst das Kühlgerät 10 eine isolierte Abdeckung, die durch eine erste Verdampferabdeckung 76 und eine zweite Verdampferabdeckung 78 definiert ist, die zusammen den Innenraum 18 des Schranks 12 in ein erstes Verdampferfach 80, ein zweites Verdampferfach 82 und einen Kühlinnenraumabschnitt 84 teilen. Die ersten und zweiten Verdampferabdeckungen 76, 78 sind mit einer oder mehreren der Oberseitenwand 86, der Seitenwände 88 (einschließlich einer Rückwand 88) und/oder der Unterseitenwand 90 verbunden, die zusammen das Schrankgehäuse 14 definieren. Genauer gesagt, ist die erste Verdampferabdeckung 76 mit der Oberseitenwand 86 und den Seitenwänden 88 des Schrankgehäuses 14 verbunden, um die Verdampferfächer 80, 82 thermisch von der Wärmeenergie innerhalb des Innenraums 18 zu trennen, wenn diese Wärmeenergie innerhalb des Innenraums 18 des Schranks 12 zunimmt. Die erste Verdampferabdeckung 76 umfasst einen vertikalen Plattenabschnitt 76a, der sich von der Oberseitenwand 86 des Schrankgehäuses 14 nach unten erstreckt, und einen horizontalen Plattenabschnitt 76b, der sich zwischen dem vertikalen Plattenabschnitt 76a und den Seitenwänden 88 des Schrankgehäuses 14 erstreckt. Ähnlich umfasst die zweite Verdampferabdeckung 78 einen vertikalen Plattenabschnitt 78a, der sich von der Oberseitenwand 86 nach unten erstreckt, und einen horizontalen Plattenabschnitt 78b, der sich zwischen dem vertikalen Plattenabschnitt 78a und den Seitenwänden 88 erstreckt. Die vertikalen Plattenabschnitte 76a, 78a und die horizontalen Plattenabschnitte 76b, 78b sind aus einer oder mehreren thermisch isolierenden Platten gebildet, wie beispielsweise einer vakuumisolierten Hohlplatte (dargestellt in 4). Es versteht sich von selbst, dass in anderen Ausführungsformen der Erfindung andere Arten von isolierten Platten verwendet werden können, die Platten auf Schaumstoffbasis umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.With reference to 3 to 7B and particularly 3 includes the cooling unit 10 an insulated cover that passes through a first evaporator cover 76 and a second evaporator cover 78 is defined, which together the interior 18 of the cupboard 12 in a first evaporator compartment 80 , a second evaporator compartment 82 and a cooling interior portion 84 share. The first and second evaporator covers 76 . 78 are with one or more of the top wall 86 , the side walls 88 (including a back wall 88 ) and / or the bottom wall 90 connected, which together the cabinet housing 14 define. More specifically, the first evaporator cover 76 with the top wall 86 and the side walls 88 of the cabinet housing 14 connected to the evaporator compartments 80 . 82 thermally from the heat energy within the interior 18 to disconnect when this heat energy is inside the interior 18 of the cupboard 12 increases. The first evaporator cover 76 includes a vertical plate portion 76a that is from the top wall 86 of the cabinet housing 14 extends downwards, and a horizontal plate section 76b extending between the vertical plate section 76a and the side walls 88 of the cabinet housing 14 extends. Similarly, the second evaporator cover 78 a vertical plate section 78a that is from the top wall 86 extends downwards, and a horizontal plate section 78b extending between the vertical plate section 78a and the side walls 88 extends. The vertical plate sections 76a . 78a and the horizontal plate sections 76b . 78b are formed of one or more thermally insulating plates, such as a vacuum insulated hollow plate (shown in FIG 4 ). It will be understood that in other embodiments of the invention, other types of insulated plates may be used which include, but are not limited to, foam-based plates.
Wie in 3 dargestellt, ist das erste Verdampferfach 80 durch den entsprechenden vertikalen Plattenabschnitt 76a, den horizontalen Plattenabschnitt 76b, die Seitenwände 88, die Oberseitenwand 86 und eine isolierte Trennwand 92, die sich zwischen dem ersten Verdampferfach 80 und dem zweiten Verdampferfach 82 befindet, als ein im Allgemeinen geradliniger Raum definiert. Der erste Verdampfer 32 lagert auf einer ersten Unterteilungsplatte 94, die im Allgemeinen mittig innerhalb des ersten Verdampferfachs 80 angeordnet ist, um das erste Verdampferfach 80 in eine Einlassseite 96 und eine Auslassseite 98 zu teilen.As in 3 shown, is the first evaporator compartment 80 through the corresponding vertical plate section 76a , the horizontal plate section 76b , the side walls 88 , the top wall 86 and an insulated partition 92 extending between the first evaporator compartment 80 and the second evaporator compartment 82 is defined as a generally rectilinear space. The first evaporator 32 stored on a first partition plate 94 which are generally centered within the first evaporator compartment 80 is arranged to the first evaporator compartment 80 in an inlet side 96 and an outlet side 98 to share.
Ähnlich ist das zweite Verdampferfach 82 durch den entsprechenden vertikalen Plattenabschnitt 78a, den horizontalen Plattenabschnitt 78b, die Seitenwände 88, die Oberseitenwand 86 und die isolierte Trennwand 92 als ein im Allgemeinen rechteckiger Raum definiert. Der zweite Verdampfer 34 lagert auf einer zweiten Unterteilungsplatte 100, die im Allgemeinen mittig innerhalb des zweiten Verdampferfachs 82 angeordnet ist, um das zweite Verdampferfach 82 in eine Einlassseite 102 und eine Auslassseite 104 zu teilen. Die Trennwand 92 und jede der ersten und zweiten Unterteilungsplatten 94, 100 sind in dieser Ausführungsform aus einer vakuumisolierten Platte oder einer isolierten Platte auf Schaumstoffbasis gebildet, obwohl es sich von selbst versteht, dass in anderen Ausführungsformen auch andere Arten von isolierten Platten verwendet werden können.The second evaporator compartment is similar 82 through the corresponding vertical plate section 78a , the horizontal plate section 78b , the side walls 88 , the top wall 86 and the insulated partition 92 as a general defined rectangular space. The second evaporator 34 stored on a second partition plate 100 which are generally centered within the second evaporator compartment 82 is arranged to the second evaporator compartment 82 in an inlet side 102 and an outlet side 104 to share. The partition 92 and each of the first and second partition plates 94 . 100 are formed in this embodiment from a vacuum-insulated or foam-based insulated panel, although it will be understood that other types of insulated panels may be used in other embodiments.
Der horizontale Plattenabschnitt 76b der ersten Verdampferabdeckung 76 umfasst eine Einlassöffnung 106 auf der Einlassseite 96 der ersten Unterteilungsplatte 94 und eine Auslassöffnung 108 auf der Auslassseite 98 der ersten Unterteilungsplatte 94. Die erste Klappe 66 umfasst eine isolierte Platte, die so betätigt werden kann, dass sie sich dreht, um einen Fluss durch die Einlassöffnung 106 zwischen der Einlassseite 96 und dem Kühlinnenraum 18 des Schranks 12 zu öffnen oder zu schließen. Ähnlich umfasst die zweite Klappe 68 eine isolierte Platte, die so betätigt werden kann, dass sie sich dreht, um einen Fluss durch die Auslassöffnung 108 zwischen der Auslassseite 98 und dem Kühlinnenraum 18 des Schranks 12 zu öffnen oder zu schließen. Demnach können die ersten und zweiten Klappen 66, 68 als jeweilige Abschnitte einer ersten Klappenanordnung betätigt werden, um einen Fluss durch den ersten Verdampfer 32 zu ermöglichen.The horizontal plate section 76b the first evaporator cover 76 includes an inlet opening 106 on the inlet side 96 the first partition plate 94 and an outlet opening 108 on the exhaust side 98 the first partition plate 94 , The first flap 66 includes an insulated plate that is operable to rotate to flow through the inlet port 106 between the inlet side 96 and the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 to open or close. Similarly, the second flap 68 an isolated plate that can be actuated to rotate to allow flow through the outlet port 108 between the outlet side 98 and the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 to open or close. Accordingly, the first and second flaps 66 . 68 as respective portions of a first flap assembly are actuated to flow through the first evaporator 32 to enable.
Der horizontale Plattenabschnitt 78b der zweiten Verdampferabdeckung 78 umfasst ebenfalls eine Einlassöffnung 110 auf der Einlassseite 102 der zweiten Unterteilungsplatte 100 und eine Auslassöffnung 112 auf der Auslassseite 104 der zweiten Unterteilungsplatte 100. Die dritte Klappe 72 umfasst eine isolierte Platte, die so betätigt werden kann, dass sie sich dreht, um einen Fluss durch die Einlassöffnung 110 zwischen der Einlassseite 102 und dem Kühlinnenraum 18 des Schranks 12 durchzulassen oder zu sperren. Ähnlich umfasst die vierte Klappe 74 eine isolierte Platte, die so betätigt werden kann, dass sie sich dreht, um einen Fluss durch die Auslassöffnung 112 zwischen der Auslassseite 104 und dem Kühlinnenraum 18 des Schranks 12 durchzulassen oder zu sperren. Zu diesem Zweck können die zweiten und vierten Klappen 72, 74 als jeweilige Abschnitte einer zweiten Klappenanordnung betätigt werden, um einen Fluss durch den zweiten Verdampfer 34 zu ermöglichen.The horizontal plate section 78b the second evaporator cover 78 also includes an inlet opening 110 on the inlet side 102 the second partition plate 100 and an outlet opening 112 on the exhaust side 104 the second partition plate 100 , The third flap 72 includes an insulated plate that is operable to rotate to flow through the inlet port 110 between the inlet side 102 and the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 let pass or block. Similarly, the fourth flap 74 an isolated plate that can be actuated to rotate to allow flow through the outlet port 112 between the outlet side 104 and the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 let pass or block. For this purpose, the second and fourth flaps 72 . 74 are actuated as respective portions of a second flap assembly to flow through the second evaporator 34 to enable.
Wie außerdem in 3 dargestellt, sind die ersten und zweiten Klappen 66, 68 mit einem ersten Klappenantriebsmechanismus 120, wie beispielsweise jeweiligen ersten und zweiten Servomotoren 122, 124 und ersten und zweiten Antriebswellen 126, 128, funktionell verbunden. Die Steuerung und die Funktionsweise des ersten Klappenantriebsmechanismus 120 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 ausführlicher beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass die ersten und zweiten Antriebswellen 126, 128 in einigen Ausführungsformen durch eine herkömmliche Antriebsstange (nicht dargestellt) verbunden sein können, so dass nur ein einziger Servomotor zum Öffnen und Schließen der ersten und zweiten Klappen 66, 68 erforderlich wäre. In dieser Hinsicht werden die ersten und zweiten Klappen 66, 68 typischerweise gleichzeitig geöffnet (oder geschlossen), so dass ein Fluss durch das erste Verdampferfach 80 und den ersten Verdampfer 32 ermöglicht wird.As well as in 3 shown are the first and second flaps 66 . 68 with a first flap drive mechanism 120 , such as respective first and second servomotors 122 . 124 and first and second drive shafts 126 . 128 , functionally connected. The control and operation of the first damper drive mechanism 120 are below with reference to 8th described in more detail. It goes without saying that the first and second drive shafts 126 . 128 in some embodiments, may be connected by a conventional drive rod (not shown) such that only a single servo motor opens and closes the first and second flaps 66 . 68 would be required. In this regard, the first and second flaps 66 . 68 typically open at the same time (or closed), allowing a flow through the first evaporator compartment 80 and the first evaporator 32 is possible.
Ähnlich sind die dritten und vierten Klappen 72, 74 mit einem zweiten Klappenantriebsmechanismus 130, wie beispielsweise jeweiligen dritten und vierten Servomotoren 132, 134 und dritten und vierten Antriebswellen 136, 138, funktionell verbunden. Die Steuerung und die Funktionsweise des zweiten Klappenantriebsmechanismus 130 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 ausführlicher beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass die dritten und vierten Antriebswellen 136, 138 in einigen Ausführungsformen durch eine herkömmliche Antriebsstange (nicht dargestellt) verbunden sein können, so dass nur ein einziger Servomotor zum Öffnen und Schließen der dritten und vierten Klappen 72, 74 erforderlich wäre. In dieser Hinsicht werden die dritten und vierten Klappen 72, 74 typischerweise gleichzeitig geöffnet (oder geschlossen), so dass einen Fluss durch das zweite Verdampferfach 82 und den zweiten Verdampfer 34 ermöglicht wird.Similar are the third and fourth flaps 72 . 74 with a second damper drive mechanism 130 , such as respective third and fourth servomotors 132 . 134 and third and fourth drive shafts 136 . 138 , functionally connected. The control and operation of the second damper drive mechanism 130 are below with reference to 8th described in more detail. It goes without saying that the third and fourth drive shafts 136 . 138 in some embodiments, may be connected by a conventional drive rod (not shown) such that only a single servo motor opens and closes the third and fourth doors 72 . 74 would be required. In this regard, the third and fourth flaps 72 . 74 typically open simultaneously (or closed), allowing a flow through the second evaporator compartment 82 and the second evaporator 34 is possible.
Unter Bezug auf 4 sind die ersten und zweiten Verdampfer 32, 34 in weiteren Einzelheiten dargestellt. Zu diesem Zweck umfasst der erste Verdampfer 32 ein erstes Verdampfergehäuse 140, das eine erste Verdampferkühlschlange 142 einschließt, die sich in schlangenartiger Weise über eine Breite des ersten Verdampfers 32 erstreckt. Die erste Verdampferkühlschlange 142 ist mit der Rohrleitung 38 des Kühlfluidkreislaufs 20, die Flüssigphasenkühlmittel zur ersten Verdampferkühlschlange 142 befördert und verdampftes und restliches Flüssigphasenkühlmittel aus der ersten Verdampferkühlschlange 142 entfernt, funktionell verbunden. Das erste Verdampfergebläse 64 ist entlang des ersten Verdampfergehäuses 140 an der Einlassseite 96 des Verdampferfachs 80 montiert, um einen Luftstrom durch das erste Verdampfergehäuse 140 und durch die erste Verdampferkühlschlange 142 zu treiben. Nach dem Durchströmen durch die erste Verdampferkühlschlange 142 tritt gekühlte Luft aus dem ersten Verdampfergehäuse 140 aus und in die Auslassseite 98 des ersten Verdampferfachs 80 ein.With reference to 4 are the first and second evaporators 32 . 34 shown in more detail. For this purpose, the first evaporator includes 32 a first evaporator housing 140 that is a first evaporator coil 142 enclosing in a serpentine manner across a width of the first evaporator 32 extends. The first evaporator coil 142 is with the pipeline 38 of the cooling fluid circuit 20 , the liquid phase refrigerant to the first evaporator coil 142 conveys and vaporized and residual liquid phase refrigerant from the first evaporator coil 142 removed, functionally connected. The first evaporator fan 64 is along the first evaporator housing 140 on the inlet side 96 the evaporator compartment 80 mounted to a flow of air through the first evaporator housing 140 and through the first evaporator coil 142 to drive. After flowing through the first evaporator coil 142 Chilled air comes out of the first evaporator housing 140 out and into the exhaust side 98 the first evaporator compartment 80 one.
Der erste Verdampfer 32 umfasst außerdem ein erstes Enteisungsheizgerät 144 zum Entfernen von Reif, der sich auf der ersten Verdampferkühlschlange 142 bildet, nach Bedarf oder auf einer regelmäßigen Basis. Das erste Enteisungsheizgerät 144 ist in 4 und 6A bis 7B benachbart zur ersten Verdampferkühlschlange 142 montiert dargestellt, aber es versteht sich von selbst, dass das erste Enteisungsheizgerät 144 überall innerhalb des ersten Verdampfergehäuses 140 montiert sein kann. Das erste Enteisungsheizgerät 144 wird durch die Steuerung 50 und die Steuerschnittstelle 52, die zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurden, so betrieben, dass es die erste Verdampferkühlschlange 142 erwärmt und jeglichen Reif schmilzt. Das erste Verdampfergehäuse 140 umfasst ferner eine erste Auffangwanne 146, die sich unter der ersten Verdampferkühlschlange 142 befindet und so konfiguriert ist, dass sie den geschmolzenen Reif auffängt und an einen Ort außerhalb des Kühlgeräts 10 entsorgt. In dieser Hinsicht ist die erste Auffangwanne 146 von einer horizontalen Ausrichtung im Allgemeinen so abgewinkelt, dass Feuchtigkeit, die von der ersten Verdampferkühlschlange 142 abtropft, automatisch zu einem Feuchtigkeitsauslass (nicht dargestellt) fließt. The first evaporator 32 also includes a first defrost heater 144 to remove frost, located on the first evaporator coil 142 forms as needed or on a regular basis. The first deicing heater 144 is in 4 and 6A to 7B adjacent to the first evaporator coil 142 shown mounted, but it goes without saying that the first defrost heater 144 anywhere within the first evaporator housing 140 can be mounted. The first deicing heater 144 is through the controller 50 and the control interface 52 previously referring to 2 were described, so operated that it is the first evaporator coil 142 heated and any frost melts. The first evaporator housing 140 further includes a first sump 146 that is under the first evaporator coil 142 and is configured to catch the molten hoop and to a location outside the refrigerator 10 disposed of. In this regard, the first collection tray 146 from a horizontal orientation generally angled so that moisture coming from the first evaporator coil 142 drips, automatically flows to a moisture outlet (not shown).
Ähnlich umfasst der zweite Verdampfer 34 ein zweites Verdampfergehäuse 150, das eine zweite Verdampferkühlschlange 152 einschließt, die sich in schlangenartiger Weise über eine Breite des zweiten Verdampfers 34 erstreckt. Die zweite Verdampferkühlschlange 152 ist mit der Rohrleitung 38 des Kühlfluidkreislaufs 20, die Flüssigphasenkühlmittel zur zweiten Verdampferkühlschlange 152 befördert und verdampftes und restliches Flüssigphasenkühlmittel aus der zweiten Verdampferkühlschlange 152 entfernt, funktionell verbunden. Das zweite Verdampfergebläse 70 ist entlang des zweiten Verdampfergehäuses 150 montiert und erzeugt einen Luftstrom von der Einlassseite 102 des zweiten Verdampferfachs 82 durch die zweite Verdampferkühlschlange 152 und zur Auslassseite 104 des zweiten Verdampferfachs 82. Der zweite Verdampfer 34 umfasst außerdem ein zweites Enteisungsheizgerät 154 zum Entfernen von Reif, der sich auf der zweiten Verdampferkühlschlange 52 bildet, nach Bedarf oder auf einer regelmäßigen Basis und eine zweite Auffangwanne 156, die sich unter der zweiten Verdampferkühlschlange 152 befindet und so konfiguriert ist, dass sie geschmolzenen Reif auffängt und an einen Ort außerhalb des Kühlgeräts 10 entsorgt. Der zweite Verdampfer 34 ist im Aufbau im Allgemeinen identisch mit dem ersten Verdampfer 32, so dass eine genauere Erläuterung nicht notwendig ist.Similarly, the second evaporator includes 34 a second evaporator housing 150 that is a second evaporator coil 152 enclosing in a serpentine manner across a width of the second evaporator 34 extends. The second evaporator coil 152 is with the pipeline 38 of the cooling fluid circuit 20 , the liquid phase refrigerant to the second evaporator coil 152 conveys and vaporized and residual liquid phase refrigerant from the second evaporator coil 152 removed, functionally connected. The second evaporator fan 70 is along the second evaporator housing 150 mounted and generates a flow of air from the inlet side 102 the second evaporator compartment 82 through the second evaporator coil 152 and to the outlet side 104 the second evaporator compartment 82 , The second evaporator 34 also includes a second defrost heater 154 for removing frost, located on the second evaporator coil 52 as needed or on a regular basis and a second drip tray 156 that is under the second evaporator coil 152 and is configured to catch molten frost and to a location outside the refrigerator 10 disposed of. The second evaporator 34 is generally identical in construction to the first evaporator 32 , so a more detailed explanation is not necessary.
Wie in 5 dargestellt, sind die ersten und zweiten Verdampferfächer 80, 82 in dieser Ausführungsform des Kühlgeräts rückwärts von der Tür 16 beabstandet. 5 veranschaulicht außerdem deutlicher, wie die Trennwand 92 und die ersten und zweiten Unterteilungsplatten 940, 100 die ersten und zweiten Verdampferfächer 80, 82 teilen. Die ersten und zweiten Verdampfer 32, 34 sind in 4 und 5 in der im Allgemeinen gleichen Ausrichtung dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass die Ausrichtung eines oder beider der Verdampfer in anderen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung 32, 34 umgekehrt oder anderweitig modifiziert sein könnte.As in 5 The first and second evaporator compartments are shown 80 . 82 in this embodiment of the refrigerator, backwards from the door 16 spaced. 5 also illustrates more clearly how the partition 92 and the first and second partition plates 940, 100 the first and second evaporator compartments 80 . 82 share. The first and second evaporators 32 . 34 are in 4 and 5 represented in the generally same orientation. It goes without saying that the alignment of one or both of the evaporators in other embodiments is within the scope of the invention 32 . 34 could be reversed or otherwise modified.
Unter Bezugnahme auf 6A bis 7B umfasst das Kühlgerät 10 ferner ein oberes Fach 160, das sich über der Oberseitenwand 86 des Schrankgehäuses 14 befindet. Das obere Fach 160 enthält andere Elemente des Kühlfluidkreislaufs 20 als die Verdampfer 32, 34 (z. B. den Kompressor 22, den Kondensator 24 usw.), um dadurch die meisten der Platz raubenden oder Wärme erzeugenden Komponenten aus dem Innenraum 18 des Schranks 12 zu entfernen. Diese anderen Elemente, die sich innerhalb des oberen Faches 160 befinden, sind in 6A bis 7B nicht dargestellt, obwohl sie in 2 schematisch dargestellt sind. Die Rohrleitung 38 für das Kühlmittel 40 erstreckt sich durch die Oberseitenwand 86, um Kühlmittel 40 zwischen den Komponenten im oberen Fach 160 und den ersten und zweiten Verdampfers 32, 34 im Schrank 12 zu befördern.With reference to 6A to 7B includes the cooling unit 10 also an upper compartment 160 that is above the top wall 86 of the cabinet housing 14 located. The upper compartment 160 contains other elements of the cooling fluid circuit 20 as the evaporators 32 . 34 (eg the compressor 22 , the condenser 24 etc.), thereby eliminating most of the space-consuming or heat-generating components from the interior 18 of the cupboard 12 to remove. These other items are within the upper compartment 160 are in are 6A to 7B not shown, although in 2 are shown schematically. The pipeline 38 for the coolant 40 extends through the top wall 86 to coolants 40 between the components in the upper compartment 160 and the first and second evaporators 32 . 34 in the cupboard 12 to transport.
6A bis 7B veranschaulichen außerdem mehrere Betriebszustände für das Kühlgerät 10. Genauer gesagt, sind in 6A die ersten und zweiten Klappen 66, 68 geschlossen, wodurch das erste Verdampferfach 80 thermisch vom Kühlabschnitt 84 getrennt wird. Das erste Verdampfergebläse 64 ist im Allgemeinen inaktiv, wenn die ersten und zweiten Klappen 66, 68 geschlossen sind, da keine Luft in das und aus dem ersten Verdampferfach 80 zirkuliert werden kann. Das erste Enteisungsheizgerät 144 wird nur in diesem Betriebszustand des Kühlgeräts 10 betrieben, so dass im Wesentlichen die gesamte Wärmeenergie, die durch das erste Enteisungsheizgerät 144 erzeugt wird, während eines Enteisungszyklus oder -prozesses innerhalb des ersten Verdampferfachs 80 bleibt. Zu diesem Zweck wird die Temperaturspitze innerhalb des Kühlabschnitts 84 des Innenraums 18 während des Enteisungszyklus reduziert oder eliminiert. Dagegen sind die ersten und zweiten Klappen in 6B offen, so dass Luft aus dem Kühlabschnitt 84 zur Kühlung durch den ersten Verdampfer 32 und die erste Verdampferkühlschlange 142 strömen kann. Der Luftstrom, der durch das erste Verdampfergebläse 64 angetrieben wird, ist in 6B durch Pfeile 162 schematisch dargestellt. Demnach tritt in diesem Betriebszustand des Kühlgeräts 10 verhältnismäßig warme Luft durch die erste Einlassöffnung 106 in das erste Verdampferfach 80 ein, und verhältnismäßig kühle Luft tritt durch die erste Auslassöffnung 108 aus dem ersten Verdampferfach 80 aus. 6A to 7B also illustrate several operating conditions for the refrigerator 10 , More specifically, are in 6A the first and second flaps 66 . 68 closed, creating the first evaporator compartment 80 thermally from the cooling section 84 is disconnected. The first evaporator fan 64 is generally inactive when the first and second flaps 66 . 68 are closed because no air in and out of the first evaporator compartment 80 can be circulated. The first deicing heater 144 Only in this operating state of the refrigerator 10 operated so that essentially all the heat energy passing through the first defrost heater 144 is generated during a deicing cycle or process within the first evaporator compartment 80 remains. For this purpose, the temperature peak within the cooling section 84 of the interior 18 reduced or eliminated during the defrost cycle. In contrast, the first and second flaps are in 6B open, allowing air from the cooling section 84 for cooling by the first evaporator 32 and the first evaporator coil 142 can flow. The air flow passing through the first evaporator fan 64 is driven in is 6B through arrows 162 shown schematically. Accordingly, occurs in this operating condition of the refrigerator 10 relatively warm air through the first inlet opening 106 in the first evaporator compartment 80 and relatively cool air passes through the first exhaust port 108 from the first evaporator compartment 80 out.
Ähnlich sind in 7A die dritten und vierten Klappen 72, 74 geschlossen, wodurch das zweite Verdampferfach 82 thermisch vom Kühlabschnitt 84 getrennt wird. Das zweite Verdampfergebläse 70 ist im Allgemeinen inaktiv, wenn die dritten und vierten Klappen 72, 74 geschlossen sind, da keine Luft in das und aus dem zweiten Verdampferfach 82 zirkuliert werden kann. Das zweite Enteisungsheizgerät 154 wird nur in diesem Betriebszustand des Kühlgeräts 10 betrieben, so dass im Wesentlichen die gesamte Wärmeenergie, die durch das zweite Enteisungsheizgerät 154 erzeugt wird, während eines Enteisungszyklus oder -prozesses innerhalb des zweiten Verdampferfachs 82 bleibt. Zu diesem Zweck wird die Temperaturspitze innerhalb des Kühlabschnitts 84 des Innenraums 18 während des Enteisungszyklus reduziert oder eliminiert. Dagegen sind die dritten und vierten Klappen 72, 74 in 7B offen, so dass Luft aus dem Kühlabschnitt 84 zur Kühlung durch den zweiten Verdampfer 34 und die zweite Verdampferkühlschlange 152 strömen kann. Der Luftstrom, der durch das zweite Verdampfergebläse 70 angetrieben wird, ist in 7B durch Pfeile 164 schematisch dargestellt. Demnach tritt in diesem Betriebszustand des Kühlgeräts 10 verhältnismäßig warme Luft durch die zweite Einlassöffnung 110 in das zweite Verdampferfach 82 ein, und verhältnismäßig kühle Luft tritt durch die zweite Auslassöffnung 112 aus dem zweiten Verdampferfach 82 aus. Similar are in 7A the third and fourth flaps 72 . 74 closed, creating the second evaporator compartment 82 thermally from the cooling section 84 is disconnected. The second evaporator fan 70 is generally inactive when the third and fourth flaps 72 . 74 are closed because no air in and out of the second evaporator compartment 82 can be circulated. The second deicing heater 154 Only in this operating state of the refrigerator 10 operated, leaving essentially all the heat energy passing through the second de-icing heater 154 is generated during a deicing cycle or process within the second evaporator compartment 82 remains. For this purpose, the temperature peak within the cooling section 84 of the interior 18 reduced or eliminated during the defrost cycle. In contrast, the third and fourth flaps 72 . 74 in 7B open, allowing air from the cooling section 84 for cooling by the second evaporator 34 and the second evaporator coil 152 can flow. The air flow passing through the second evaporator fan 70 is driven in is 7B through arrows 164 shown schematically. Accordingly, occurs in this operating condition of the refrigerator 10 relatively warm air through the second inlet port 110 in the second evaporator compartment 82 and relatively cool air passes through the second exhaust port 112 from the second evaporator compartment 82 out.
8 stellt die Steuerungs- und Betätigungsmechanismen für die ersten, zweiten, dritten und vierten Klappen 66, 68, 72, 74 schematisch dar. Genauer gesagt, sind die Klappen 66, 68, 72, 74 mit den entsprechenden ersten und zweiten Klappenantriebsmechanismen 120, 130 verbunden, welche mit der Steuerung 50 gekoppelt sind. Wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, kann die Steuerung 50 mindestens eine zentrale Verarbeitungseinheit („CPU”) umfassen, die mit einem Speicher verbunden ist. Jede CPU ist unter Verwendung von Schaltungslogik, die auf einer/einem oder mehreren physischen, integrierten Schaltungsvorrichtungen oder Chips angeordnet ist, typischerweise in Hardware implementiert. Bei jeder CPU kann es sich um einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Feld-programmierbare Gate Arrays oder ASICs handeln, während der Speicher einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM), einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM), einen Flash-Speicher und/oder ein anderes digitales Speichermedium umfassen kann und typischerweise ebenfalls unter Verwendung von Schaltungslogik implementiert ist, die auf einer/einem oder mehreren integrierten Schaltungsvorrichtungen oder Chips angeordnet ist. Entsprechend kann der Speicher so betrachtet werden, dass er Speicherplatz umfasst, der an anderer Stelle im Kühlgerät 10 physisch angeordnet ist, z. B. einen Cache-Speicher in der mindestens einen CPU, sowie eine beliebige Speicherkapazität, die als virtueller Speicher verwendet wird, wie z. B. gespeichert auf einer Massenspeichervorrichtung, wie beispielsweise einem Festplattenlaufwerk, einem anderen Rechensystem, einer Netzwerkspeichervorrichtung (z. B. einem Bandlaufwerk) oder einer anderen Netzwerkvorrichtung, die über mindestens ein Netzwerk durch mindestens eine Netzwerkschnittstelle mit der Steuerung 50 verbunden ist. Das Rechensystem ist in spezifischen Ausführungsformen ein Computer, ein Computersystem, eine Rechenvorrichtung, ein Server, ein Plattensubsystem oder eine programmierbare Vorrichtung, wie beispielsweise ein Mehrbenutzerrechner, ein Einzelplatzrechner, eine tragbare Rechenvorrichtung, eine vernetzte Vorrichtung (einschließlich eines Computers in Cluster-Konfiguration), eine mobile Telekommunikationsvorrichtung, eine Videospielkonsole (oder ein anderes Spielsystem) usw. Die Steuerung 50 umfasst mindestens eine serielle Schnittstelle zur seriellen Kommunikation mit einer externen Vorrichtung, wie beispielsweise dem Klappenantriebsmechanismus 120, 130. Demnach funktioniert die Steuerung 50 so, dass sie den Betrieb des Klappenantriebsmechanismus 120, 130 steuert. 8th provides the control and actuation mechanisms for the first, second, third and fourth valves 66 . 68 . 72 . 74 schematically. More precisely, the flaps are 66 . 68 . 72 . 74 with the corresponding first and second damper drive mechanisms 120 . 130 connected to the controller 50 are coupled. As is known in the art, the controller 50 at least one central processing unit ("CPU") connected to a memory. Each CPU is typically implemented in hardware using circuit logic disposed on one or more physical, integrated circuit devices or chips. Each CPU may be one or more microprocessors, microcontrollers, field programmable gate arrays or ASICs, while the memory may include Random Access Memory (RAM), Dynamic Random Access Memory (DRAM), Static Random Access Memory (SRAM), Flash Memory and / or another digital storage medium, and is also typically implemented using circuit logic disposed on one or more integrated circuit devices or chips. Accordingly, the memory may be considered to include memory space elsewhere in the refrigerator 10 is physically arranged, for. As a cache in the at least one CPU, as well as any storage capacity that is used as virtual memory, such. Stored on a mass storage device, such as a hard disk drive, another computing system, a network storage device (eg, a tape drive), or other network device that communicates with the controller via at least one network through at least one network interface 50 connected is. The computing system, in specific embodiments, is a computer, computer system, computing device, server, disk subsystem or programmable device, such as a multi-user computer, a stand-alone computer, a portable computing device, a networked device (including a clustered computer), a mobile telecommunications device, a video game console (or other game system), etc. The controller 50 includes at least one serial interface for serial communication with an external device, such as the flapper drive mechanism 120 . 130 , Accordingly, the controller works 50 so that it stops the operation of the damper drive mechanism 120 . 130 controls.
Wie bereits erwähnt, können die Klappenantriebsmechanismen 120, 130 einen oder mehrere Servomotoren 122, 124, 132, 134 umfassen, die über entsprechende Antriebswellen 126, 128, 136, 138 mit den Klappen 66, 68, 72, 74 verbunden sind. Die Klappenantriebsmechanismen 120, 130 können in anderen Ausführungsformen jedoch auch andere Arten von Betätigungsmechanismen und -vorrichtungen umfassen. Zum Beispiel können die Klappenantriebsmechanismen 120, 130 hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch angetrieben werden, wie beispielsweise durch verschiedene Typen von Motoren. Die Klappenantriebsmechanismen 120, 130 können so konfiguriert sein, dass sie die Klappen 66, 68, 72, 74 zwischen offenen und geschlossenen Positionen drehen, wie in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt, aber es versteht sich von selbst, dass die Klappenantriebsmechanismen 120, 130 die Klappen 66, 68, 72, 78 alternativ auch verschieben oder anderweitig in nicht drehender Weise bewegen können.As already mentioned, the flap drive mechanisms 120 . 130 one or more servomotors 122 . 124 . 132 . 134 include, via corresponding drive shafts 126 . 128 . 136 . 138 with the flaps 66 . 68 . 72 . 74 are connected. The flap drive mechanisms 120 . 130 however, in other embodiments may include other types of actuation mechanisms and devices. For example, the damper drive mechanisms 120 . 130 hydraulically, pneumatically or mechanically powered, such as by various types of engines. The flap drive mechanisms 120 . 130 can be configured to hold the flaps 66 . 68 . 72 . 74 rotate between open and closed positions as shown in the illustrated embodiment, but it goes without saying that the damper drive mechanisms 120 . 130 the flaps 66 . 68 . 72 . 78 Alternatively, move or otherwise can move in a non-rotating manner.
Eine beispielhafte Funktionsweise des Kühlgeräts 10 ist im Ablaufdiagramm von 9 schematisch dargestellt. In dieser Hinsicht kann die Steuerung 50 so betrieben werden, dass sie dem Kühlgerät 10 befiehlt, die Schritte des Verfahrens 200 auszuführen, das in dieser Figur dargestellt ist. Zu diesem Zweck bestimmt die Steuerung 50 bei Schritt 202, ob ein Enteisungszyklus für den ersten Verdampfer 32 erforderlich ist. Zum Beispiel bestimmt die Steuerung 50 bei einem zeitbasierten Enteisungszyklus bei Schritt 202, ob seit dem letzten Enteisungszyklus des ersten Verdampfers 32 eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist, dann startet die Steuerung 50 bei Schritt 204 den Enteisungszyklus für den ersten Verdampfer 32. Wenn nicht, begibt sich die Steuerung 50 zu Schritt 218, um zu prüfen, ob der zweite Verdampfer 34 einen Enteisungszyklus erfordert, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben. In einem Beispiel kann das Kühlgerät 10 alle sechs Stunden enteisen, in welchem Fall die vorbestimmte Zeitdauer sechs Stunden betragen würde. Alternativ kann die Steuerung 50 so betrieben werden, dass sie in Abhängigkeit von Betriebscharakteristiken, die zwischen Enteisungszyklen gemessen werden, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, adaptive Enteisungen vornimmt, die durch variierende Zeiträume voneinander beabstandet sind.An exemplary operation of the refrigerator 10 is in the flowchart of 9 shown schematically. In this regard, the controller 50 be operated so that they are the cooling unit 10 orders the steps of the procedure 200 to execute, which is shown in this figure. For this purpose, the controller determines 50 at step 202 whether a defrost cycle for the first evaporator 32 is required. For example, the controller determines 50 in a time-based de-icing cycle at step 202 , whether since the last defrost cycle of the first evaporator 32 a predetermined period of time has elapsed. If so, then it starts control 50 at step 204 the de-icing cycle for the first evaporator 32 , If not, the controller goes 50 to step 218 to check if the second evaporator 34 requires a deicing cycle, as described in more detail below. In one example, the refrigerator may 10 every six hours, in which case the predetermined period would be six hours. Alternatively, the controller 50 be operated to make adaptive de-icing spaced by varying periods of time, depending on operating characteristics measured between deicing cycles, as described in more detail below.
Zurück zu 9 betätigt die Steuerung 50, wenn ein Enteisungszyklus zur Entfernung von gebildetem Reif von der ersten Verdampferkühlschlange 142 erforderlich ist, bei Schritt 204 das Dreiwegeventil 28, um das Kühlmittel 40 nur zum zweiten Verdampfer 34 zu leiten. In dieser Hinsicht setzt die Steuerung 50 den Betrieb des zweiten Verdampfers 34 bei Schritt 206 fort, um den Innenraum 18 des Schranks 12 zu kühlen, während der erste Verdampfer 32 entfrostet wird. Als Nächstes stoppt die Steuerung 50 bei Schritt 208 den Betrieb des ersten Verdampfergebläses 64. Die Steuerung 50 schließt dann bei Schritt 210 die ersten und zweiten Klappen 66, 68 (d. h. die erste Klappenanordnung), um das erste Verdampferfach 80 thermisch vom Kühlabschnitt 84 des Schranks 12 zu trennen. Diese Schritte stoppen den Kühlmitteldurchfluss durch den ersten Verdampfer 32 und stoppen auch den Luftstrom durch den ersten Verdampfer 32. Wenn das erste Verdampferfach 80 thermisch vom Rest des Schranks 12 getrennt ist, startet die Steuerung 50 bei Schritt 212 den Betrieb des ersten Enteisungsheizgeräts 144. Das erste Enteisungsheizgerät 144 erwärmt den ersten Verdampfer 32 und die erste Verdampferkühlschlange 142, um Reif zu schmelzen und zu bewirken, dass Feuchtigkeit zur Entfernung aus dem ersten Verdampfer 32 auf die erste Auffangwanne 146 tropft. Der Betriebszustand des Kühlgeräts 10 an diesem Punkt ist in 6A dargestellt.Back to 9 activates the control 50 when a deicing cycle for removing frost formed from the first evaporator coil 142 is required at step 204 the three-way valve 28 to the coolant 40 only to the second evaporator 34 to lead. In this regard, the controller continues 50 the operation of the second evaporator 34 at step 206 away to the interior 18 of the cupboard 12 to cool while the first evaporator 32 is defrosted. Next, the controller stops 50 at step 208 the operation of the first evaporator fan 64 , The control 50 then closes at step 210 the first and second flaps 66 . 68 (ie the first flap assembly) to the first evaporator compartment 80 thermally from the cooling section 84 of the cupboard 12 to separate. These steps stop the coolant flow through the first evaporator 32 and also stop the flow of air through the first evaporator 32 , If the first evaporator compartment 80 thermally from the rest of the cabinet 12 is disconnected, the controller starts 50 at step 212 the operation of the first deicing heater 144 , The first deicing heater 144 heats the first evaporator 32 and the first evaporator coil 142 to melt frost and cause moisture to be removed from the first evaporator 32 on the first drip tray 146 drips. The operating status of the refrigerator 10 at this point is in 6A shown.
Einer der Sensoren S3, der mit dem ersten Verdampfer 32 verbunden ist, kann so konfiguriert sein, dass er die Temperatur des ersten Verdampfers 32 misst. Sobald die Steuerung 50 bestimmt, dass der erste Verdampfer 32 für eine Zeit, die zum Schmelzen von Reif ausreicht, der sich auf der ersten Verdampferkühlschlange 142 gebildet hat, auf eine erste Zieltemperatur über dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) erwärmt wurde, stoppt die Steuerung 50 bei Schritt 214 das erste Enteisungsheizgerät 144 und lässt eine festgelegte Dauer von „Abtropfzeit” zu, in welcher zusätzliche Feuchtigkeit von der ersten Verdampferkühlschlange 142 in die erste Auffangwanne 146 tropft. In einem Beispiel kann diese Zieltemperatur etwa 10°C betragen. Nach Ablauf dieser „Abtropfzeit” leitet die Steuerung 50 bei Schritt 216 das Kühlmittel 40 mit dem Dreiwegeventil 28 wieder durch beide der ersten und zweiten Verdampfer 32, 34, um dadurch das erste Verdampferfach 80 zu kühlen. Wie in 6B normalerweise dargestellt, kann der erste Verdampfer 32 dann durch Öffnen der ersten und zweiten Klappen 66, 68 und Starten des ersten Verdampfergebläses 64 verwendet werden. Aufgrund der ersten Verdampferabdeckung 76 verursacht der Enteisungszyklus keine signifikante Temperaturspitze innerhalb des Kühlinnenraums 18 des Schranks 12, und das Kühlgerät 10 ist daher vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Kühlgerätekonstruktionen.One of the sensors S 3 , with the first evaporator 32 can be configured to match the temperature of the first evaporator 32 measures. Once the controller 50 determines that the first evaporator 32 for a time sufficient to melt frost, located on the first evaporator coil 142 has been heated to a first target temperature above the freezing point of water (0 ° C), the controller stops 50 at step 214 the first defrost heater 144 and allows a fixed duration of "drip time" in which additional moisture from the first evaporator coil 142 in the first drip tray 146 drips. In one example, this target temperature may be about 10 ° C. After this "dripping time", the controller initiates 50 at step 216 the coolant 40 with the three-way valve 28 again through both the first and second evaporators 32 . 34 to thereby the first evaporator compartment 80 to cool. As in 6B normally shown, the first evaporator 32 then by opening the first and second flaps 66 . 68 and starting the first evaporator fan 64 be used. Due to the first evaporator cover 76 the defrost cycle does not cause a significant temperature spike within the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 , and the refrigerator 10 is therefore advantageous over conventional refrigerator designs.
Zurück zu Schritt 218 bestimmt die Steuerung 50, ob ein Enteisungszyklus für den zweiten Verdampfer 34 erforderlich ist. Zum Beispiel bestimmt die Steuerung bei einem zeitbasierten Enteisungszyklus bei Schritt 218, ob seit dem letzten Enteisungszyklus des zweiten Verdampfers 34 eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist, dann startet die Steuerung 50 bei Schritt 220 den Enteisungszyklus für den zweiten Verdampfer 34. Wenn nicht, kehrt die Steuerung 50 zu Schritt 202 zurück und fährt fort, zu warten und periodisch zu prüfen, um festzustellen, ob die vorbestimmte Zeitdauer entweder für den ersten Verdampfer 32 oder den zweiten Verdampfer 34 verstrichen ist. Wie bereits zuvor in Bezug auf einen zeitbasierten Enteisungszyklus beschrieben, kann das Kühlgerät 10 jeden Verdampfer 32, 34 alle sechs Stunden enteisen, in welchem Fall die vorbestimmte Zeitdauer sechs Stunden betragen würde. Alternativ kann die Steuerung 50 so betrieben werden, dass sie in Abhängigkeit von Betriebscharakteristiken, die zwischen Enteisungszyklen gemessen werden, adaptive Enteisungen vornimmt, die durch variierende Zeiträume voneinander beabstandet sind.Back to step 218 determines the control 50 whether a defrost cycle for the second evaporator 34 is required. For example, control determines at a time-based de-icing cycle at step 218 , whether since the last deicing cycle of the second evaporator 34 a predetermined period of time has elapsed. If this is the case then the controller starts 50 at step 220 the de-icing cycle for the second evaporator 34 , If not, the controller returns 50 to step 202 and continues to wait and periodically check to see if the predetermined period of time is either for the first evaporator 32 or the second evaporator 34 has passed. As previously described with respect to a time-based de-icing cycle, the refrigerator may 10 every evaporator 32 . 34 every six hours, in which case the predetermined period would be six hours. Alternatively, the controller 50 be operated to perform adaptive de-icing spaced by varying periods of time depending on operating characteristics measured between defrosting cycles.
Wenn ein Enteisungszyklus zur Entfernung von gebildetem Reif von der zweiten Verdampferkühlschlange 152 erforderlich ist, betätigt die Steuerung 50 bei Schritt 220 das Dreiwegeventil 28, um das Kühlmittel 40 nur zum ersten Verdampfer 32 zu leiten. In dieser Hinsicht setzt die Steuerung 50 den Betrieb des ersten Verdampfers 32 bei Schritt 222 fort, um den Innenraum 18 des Schranks 12 weiter zu kühlen, während der zweite Verdampfer 34 entfrostet wird. Als Nächstes stoppt die Steuerung 50 bei Schritt 224 den Betrieb des zweiten Verdampfergebläses 70. Die Steuerung 50 schließt dann bei Schritt 226 die dritten und vierten Klappen 72, 74 (d. h. die zweite Klappenanordnung), um das zweite Verdampferfach 82 thermisch vom Kühlabschnitt 84 des Schranks 12 zu trennen. Diese Schritte stoppen den Kühlmitteldurchfluss durch den zweiten Verdampfer 34 und stoppen auch den Luftstrom durch den zweiten Verdampfer 34. Wenn das zweite Verdampferfach 82 thermisch vom Rest des Schranks 12 getrennt ist, startet die Steuerung 50 bei Schritt 228 den Betrieb des zweiten Enteisungsheizgeräts 154. Das zweite Enteisungsheizgerät 154 erwärmt den zweiten Verdampfer 34 und die zweite Verdampferkühlschlange 152, um Reif zu schmelzen und zu bewirken, dass Feuchtigkeit zur Entfernung aus dem zweiten Verdampfer 34 auf die zweite Auffangwanne 156 tropft. Der Betriebszustand des Kühlgeräts 10 an diesem Punkt ist in 7A dargestellt.If a defrost cycle to remove formed frost from the second evaporator coil 152 is required, actuates the controller 50 at step 220 the three-way valve 28 to the coolant 40 only to the first evaporator 32 to lead. In this regard, the controller continues 50 the operation of the first evaporator 32 at step 222 away to the interior 18 of the cupboard 12 continue to cool while the second evaporator 34 is defrosted. Next, the controller stops 50 at step 224 the operation of the second evaporator fan 70 , The control 50 then closes at step 226 the third and fourth flaps 72 . 74 (ie the second flap assembly) to the second evaporator compartment 82 thermally from the cooling section 84 of the cupboard 12 to separate. These steps stop the coolant flow through the second evaporator 34 and also stop the flow of air through the second evaporator 34 , If the second evaporator compartment 82 thermally from the rest of the cabinet 12 is disconnected, the controller starts 50 at step 228 the operation of the second defrosting heater 154 , The second deicing heater 154 heats the second evaporator 34 and the second evaporator coil 152 to melt frost and cause moisture to be removed from the second evaporator 34 on the second drip tray 156 drips. The operating status of the refrigerator 10 at this point is in 7A shown.
Einer der Sensoren S7, der mit dem zweiten Verdampfer 34 verbunden ist, kann so konfiguriert sein, dass er die Temperatur des zweiten Verdampfers 34 misst. Sobald die Steuerung 50 bestimmt, dass der zweite Verdampfer 34 für eine Zeit, die zum Schmelzen von Reif ausreicht, der sich auf der zweiten Verdampferkühlschlange 152 gebildet hat, auf eine erste Zieltemperatur über dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) erwärmt wurde, stoppt die Steuerung 50 daher bei Schritt 230 das zweite Enteisungsheizgerät 154 und lässt eine festgelegte Dauer von „Abtropfzeit” zu, in welcher zusätzliche Feuchtigkeit der zweiten Verdampferkühlschlange 152 in die zweite Auffangwanne 156 tropft. In einem Beispiel kann diese Zieltemperatur etwa 10°C betragen. Nach Ablauf dieser „Abtropfzeit” leitet die Steuerung 50 das Kühlmittel 40 mit dem Dreiwegeventil 28 bei Schritt 232 wieder durch beide der ersten und zweiten Verdampfer 32, 34, um dadurch das zweite Verdampferfach 82 zu kühlen. Wie in 7B normalerweise dargestellt, kann der zweite Verdampfer 34 dann durch Öffnen der dritten und vierten Klappen 72, 74 und Starten des zweiten Verdampfergebläses 70 verwendet werden. Aufgrund der zweiten Verdampferabdeckung 78 verursacht der Enteisungszyklus keine signifikante Temperaturspitze innerhalb des Kühlinnenraums 18 des Schranks 12.One of the sensors S 7 , with the second evaporator 34 can be configured so that it is the temperature of the second evaporator 34 measures. Once the controller 50 determines that the second evaporator 34 for a time sufficient to melt frost, located on the second evaporator coil 152 has been heated to a first target temperature above the freezing point of water (0 ° C), the controller stops 50 therefore at step 230 the second defrost heater 154 and allows a fixed duration of "drip time" in which additional moisture of the second evaporator coil 152 in the second drip tray 156 drips. In one example, this target temperature may be about 10 ° C. After this "dripping time", the controller initiates 50 the coolant 40 with the three-way valve 28 at step 232 again through both the first and second evaporators 32 . 34 to thereby the second evaporator compartment 82 to cool. As in 7B normally shown, the second evaporator 34 then by opening the third and fourth flaps 72 . 74 and starting the second evaporator fan 70 be used. Due to the second evaporator cover 78 the defrost cycle does not cause a significant temperature spike within the refrigerated interior 18 of the cupboard 12 ,
Außerdem ist die Anordnung mit zwei Verdampfern 32, 34 auch während eines anfänglichen Kühlens des Schranks 12 oder unmittelbar nach dem Öffnen der Tür 16 vorteilhaft. In dieser Hinsicht kann die Steuerung 50 außerdem so betrieben werden, dass sie dem Kühlgerät 10 befiehlt, unter diesen Umständen einen verstärkten Kühlzyklus durchzuführen. Bei diesem verstärkten Kühlzyklus weist die Steuerung 50 das Dreiwegeventil 28 an, das Kühlmittel 40 durch beide der ersten und zweiten Verdampfer 32, 34 zu leiten. Die Steuerung 50 löst außerdem das Öffnen der ersten, zweiten, dritten und vierten Klappen 66, 68, 72, 74 aus, derart dass Wärme durch beide Verdampfer 32, 34 gleichzeitig aus dem Kühlinnenraum 18 des Schranks 12 abgeführt wird. Dieser Prozess setzt den Kühlinnenraum 18 bei anfänglichem Starten des Kühlgeräts 10 oder unmittelbar nach dem Öffnen der Tür 16 vorteilhaft und schnell auf die vorgesehene Kühllagerungstemperatur zurück.In addition, the arrangement with two evaporators 32 . 34 even during initial cooling of the cabinet 12 or immediately after opening the door 16 advantageous. In this regard, the controller 50 also be operated so that they are the cooling unit 10 orders to perform an enhanced refrigeration cycle under these circumstances. In this enhanced cooling cycle, the controller has 50 the three-way valve 28 on, the coolant 40 through both the first and second evaporators 32 . 34 to lead. The control 50 also solves the opening of the first, second, third and fourth flaps 66 . 68 . 72 . 74 out, so that heat through both evaporators 32 . 34 at the same time from the cooling interior 18 of the cupboard 12 is dissipated. This process sets the cooling interior 18 when initially starting the refrigerator 10 or immediately after opening the door 16 advantageous and fast back to the intended cold storage temperature.
Wie zuvor kurz erwähnt, ist der Enteisungszyklus in einer alternativen Ausführungsform ein adaptiver Enteisungszyklus, der bei Schritt 202 und 218 des Verfahrens 200 selektiv ausgelöst wird. Bei diesem adaptiven Enteisungszyklus werden der Zeitraum zwischen Enteisungszyklen und die Zeitdauer der Enteisungszyklen basierend auf einer Mehrzahl von Betriebsparametern modifiziert, die von der Steuerung 50 überwacht werden. Zum Beispiel kann der herkömmliche zeitbasierte Enteisungszyklus die ersten und zweiten Enteisungsheizgeräte 144, 154 (nicht gleichzeitig) alle sechs Stunden für 10 Minuten betreiben. Dagegen kann der adaptive Enteisungszyklus die tatsächliche Temperatur, die im Schrank 12 aufrechterhalten wird, sowie die Anzahl von Türöffnungen und die Gesamtzeit des Offenstehens der Tür 16 überwachen. Diese und andere Faktoren werden berücksichtigt, um zu bestimmen, wie lange der Zeitraum vor dem Start des nächsten Enteisungszyklus sein sollte und wie lange außerdem die ersten und zweiten Enteisungsheizgeräte 144, 154 im nächsten Enteisungszyklus betrieben werden sollten. In dieser Hinsicht kann dann, wenn die Tür 16 des Schranks 12 während eines sechsstündigen Zeitraums nicht oft geöffnet wird und die ersten und/oder zweiten Verdampfer 32, 34 wenig Probleme bei der Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur innerhalb des Kühlabschnitts 84 haben, der nächste Enteisungszyklus um eine zusätzliche Anzahl von Stunden verzögert und/oder in der Dauer verkürzt werden. Demnach ist der adaptive Enteisungszyklus hoch effizient, da die ersten und zweiten Verdampferkühlschlangen 142, 152 nur enteist werden, wenn der Zyklus notwendig wird. Außerdem stellt der adaptive Enteisungszyklus das Kühlgerät 10 unter einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen automatisch für einen korrekten und effizienten Betrieb ein.As mentioned briefly above, in an alternative embodiment, the defrost cycle is an adaptive defrost cycle, which is described at step 202 and 218 of the procedure 200 is triggered selectively. In this adaptive defrost cycle, the time between defrost cycles and the duration of defrost cycles are modified based on a plurality of operating parameters set by the controller 50 be monitored. For example, the conventional time-based de-icing cycle may include the first and second de-icing heaters 144 . 154 (not simultaneously) operate every six hours for 10 minutes. In contrast, the adaptive defrost cycle can be the actual temperature in the cabinet 12 is maintained, as well as the number of door openings and the total time of the door being open 16 monitor. These and other factors are taken into account to determine how long before the start of the next defrost cycle and how long the first and second defrost heaters should be 144 . 154 should be operated in the next deicing cycle. In this regard, then, if the door 16 of the cupboard 12 during a six-hour period is not often opened and the first and / or second evaporator 32 . 34 little problem in maintaining the desired temperature within the cooling section 84 have the next deicing cycle delayed by an additional number of hours and / or shortened in duration. Thus, the adaptive defrost cycle is highly efficient as the first and second evaporator coils 142 . 152 only de-icing when the cycle becomes necessary. In addition, the adaptive defrost cycle provides the cooling unit 10 Automatically for a correct and efficient operation under a variety of environmental conditions.
Obwohl die vorliegende Erfindung durch eine Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht wurde und obwohl diese Ausführungsform einigermaßen im Detail beschrieben wurde, ist es nicht die Absicht des Anmelders, den Schutzumfang der angehängten Ansprüche auf solche Details zu beschränken oder in irgendeiner Weise einzuschränken. Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für Fachleute leicht zu erkennen. Die Erfindung ist daher in ihren allgemeineren Aspekten weder auf die spezifischen Details noch auf die repräsentative Vorrichtung und das repräsentative Verfahren oder das veranschaulichende Beispiel, die dargestellt bzw. beschrieben wurden, beschränkt. Demgemäß können Abweichungen von diesen Details vorgenommen werden, ohne vom Gedanken oder Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts des Anmelders abzuweichen.Although the present invention has been illustrated by a description of an exemplary embodiment, and although this embodiment has been described in some detail, applicant is not intended to limit or in any way limit the scope of the appended claims to such details. Additional benefits and modifications will be readily apparent to those skilled in the art. The invention, therefore, in its broader aspects, is not limited to the specific details nor to the representative apparatus and method or illustrative example shown or described. Accordingly, departures from these details may be made without departing from the spirit or scope of applicant's general inventive concept.
