DE102012206803A1 - Cold apparatus i.e. household cold apparatus, for storing goods to be cooled, has control unit reversible into mode in which control unit switches compressor, when predetermined cycle time is elapsed from preceding switching operation - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit wenigstens einem ersten Lagerfach für Kühlgut, das durch einen mit einem Verdichter in einem Kältemittelkreis verbundenen ersten Verdampfer gekühlt ist. Derartige Kältegeräte haben meist einen Temperaturfühler und eine mit dem Temperaturfühler verbundene Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Verdichter einzuschalten, wenn die von dem Temperaturfühler erfasste Temperatur über eine Einschaltschwelle ansteigt, und ihn wieder auszuschalten, wenn die Temperatur durch den Verdichterbetrieb unter eine Ausschaltschwelle gefallen ist. Auf diese Weise kann die Temperatur des Lagerfachs in einem für das darin aufbewahrte Kühlgut geeigneten Sollbereich gehalten werden. The present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a domestic refrigeration appliance, with at least one first storage compartment for refrigerated goods, which is cooled by a first evaporator connected to a compressor in a refrigerant circuit. Such refrigerators usually have a temperature sensor and connected to the temperature sensor control unit which is set to turn on the compressor when the temperature detected by the temperature sensor rises above a switch-on, and turn it off again when the temperature has fallen below the compressor operation below a switch-off , In this way, the temperature of the storage compartment can be kept in a suitable range for the stored therein refrigerated goods.
Wenn Kühlgut neu in das Lagerfach geladen wird, während der Verdichter ausgeschaltet ist, und dieses Kühlgut anfangs eine Temperatur oberhalb des Sollbereichs aufweist, dann muss sich die Wärme des neuen Kühlguts zunächst in dem Lagerfach verteilen, um den Temperaturfühler zu erreichen und dort einen Anstieg über die Einschaltschwelle zu bewirken. In der Zeitspanne zwischen dem Einladen und dem Einschalten des Verdichters steht keine Kühlleistung zum Herunterkühlen des neuen Kühlguts zur Verfügung; die in dieser Zeit stattfindende Abkühlung des neuen Kühlguts ist verbunden mit einer Erwärmung des zuvor im Lagerfach vorhandenen. Die Erwärmung des vorhandenen Kühlguts kann dessen Haltbarkeit beeinträchtigen. Eine langsame Abkühlung des neu eingelagerten Kühlguts ist auch dessen Haltbarkeit nicht zuträglich. If refrigerated goods are reloaded into the storage compartment while the compressor is off, and this refrigerated goods initially has a temperature above the target range, then the heat of the new refrigerated goods must first be distributed in the storage compartment to reach the temperature sensor and there is an increase over to effect the switch-on threshold. In the period between the loading and the switching on of the compressor is no cooling capacity for cooling down the new chilled goods available; the cooling of the new chilled goods taking place during this time is associated with a warming up of the previously existing storage compartment. The heating of the existing chilled goods can affect its durability. A slow cooling of the newly stored refrigerated goods is not beneficial to its durability.
Es wäre daher an sich wünschenswert, den Verdichter eines Kältegeräts zu beliebigen Zeiten einschalten zu können, so dass ein Benutzer ihn gleichzeitig mit dem Einladen von neuem Kühlgut aktivieren und dadurch Kühlleistung zur Verfügung stellen kann. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass eine Druckdifferenz zwischen Saug- und Druckanschluss des Verdichters insbesondere bei modernen, energieeffizienten Kältegeräten nach einem Ausschalten des Verdichters über lange Zeit fortbesteht, und dass die meisten in Kältegeräten eingesetzten Verdichter nicht in der Lage sind, gegen eine solche Druckdifferenz zu starten. Um dies zu schaffen, muss der Verdichter kräftiger und leistungsstärker als üblich sein, was die Fertigungskosten des Kältegeräts erhöht und die Energieeffizienz beeinträchtigt. It would therefore be desirable per se to be able to switch on the compressor of a refrigerator at any time, so that a user can activate it simultaneously with the loading of new refrigerated goods and thereby provide cooling capacity available. However, there is the problem that a pressure difference between the suction and pressure connection of the compressor, especially in modern, energy-efficient refrigerators persists after switching off the compressor for a long time, and that most compressors used in refrigerators are not able to oppose such To start pressure difference. To do this, the compressor needs to be stronger and more powerful than usual, which increases the manufacturing cost of the refrigerator and reduces energy efficiency.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Kältegerät bereitzustellen, das in der Lage ist, zu einem gewünschten Zeitpunkt seinen Verdichter zu starten, und das dennoch die Verwendung eines preiswerten, energieeffizienten Verdichters erlaubt. The object of the invention is therefore to provide a refrigerator which is able to start its compressor at a desired time, and yet allows the use of a low-cost, energy-efficient compressor.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit wenigstens einem ersten Lagerfach, das durch einen mit einem Verdichter in einem Kältemittelkreis verbundenen ersten Verdampfer gekühlt ist, einem ersten Temperaturfühler und einer mit dem ersten Temperaturfühler verbundenen Steuereinheit die Steuereinheit zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem sie den Verdichter einschaltet, wenn die von dem ersten Temperaturfühler erfasste Temperatur über eine Einschalttemperatur ansteigt, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltbar ist, in welchem sie den Verdichter immer dann einschaltet, wenn seit einem vorhergehenden Einschalten eine vorgegebene Zykluszeit verstrichen ist. Indem im zweiten Betriebsmodus das Einschalten des Verdichters zeitanstatt temperaturgesteuert ist, werden die Einschaltzeiten vorhersehbar, so dass, wenn zum geeigneten Zeitpunkt vor einem beabsichtigten Einladen von neuem Kühlgut der zweite Betriebsmodus aktiviert wird, sichergestellt werden kann, dass zum beabsichtigten Einladezeitpunkt der Verdichter anspringt und somit Kühlleistung sofort zur Verfügung steht. The object is achieved by providing the control unit between a first operating mode, in a refrigerator with at least a first storage compartment, which is cooled by a first evaporator connected to a compressor in a refrigerant circuit, a first temperature sensor and a control unit connected to the first temperature sensor it turns on the compressor when the temperature detected by the first temperature sensor rises above a switch-on temperature, and is switchable to a second operating mode in which it switches on the compressor whenever a predetermined cycle time has elapsed since a previous switch-on. By turning on the compressor in the second mode of operation, instead of being temperature controlled, the turn-on times become predictable, so that when the second mode of operation is activated at the appropriate time prior to intentional loading of new refrigerated goods, it can be ensured that the compressor will start at the intended time of loading and thus Cooling capacity is available immediately.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, nach einer vorgegebenen Verweilzeit im zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zurückzukehren. The control unit is preferably set up to return to the first operating mode after a predetermined dwell time in the second operating mode.
Wenn der Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten, an denen die Steuereinheit während des zweiten Betriebsmodus den Verdichter einschaltet, und dem Ende der vorgegebenen Verweilzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluszeit ist, dann ist sichergestellt, dass unmittelbar vor dem Ende der Verweilzeit der Verdichter ausgeschaltet ist, und wenn die Verweilzeit abgelaufen ist, die Druckdifferenz zwischen den Anschlüssen des Verdichters so weit abgebaut ist, dass dieser sofort starten kann. If the time interval between the times when the control unit turns on the compressor during the second operating mode and the end of the predetermined dwell time is an integer multiple of the cycle time, then it is ensured that the compressor is switched off immediately before the end of the dwell time, and if the residence time has elapsed, the pressure difference between the connections of the compressor has been reduced so that it can start immediately.
Die Steuereinheit kann daher eingerichtet sein, am Ende der Verweilzeit den Verdichter bedingungslos einzuschalten. The control unit can therefore be set up to switch on the compressor unconditionally at the end of the dwell time.
Für den Fall, dass das neue Kühlgut nicht exakt zum zuvor geplanten Zeitpunkt eingeladen werden kann, ist es zweckmäßig, wenn das Kältegerät eine Tür und einen Türsensor zum Erfassen einer Betätigung der Tür aufweist und die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Zeitfensters am Ende der Verweilzeit den Verdichter dann einzuschalten, wenn der Türsensor eine Betätigung der Tür erfasst. Da zum Einladen des neuen Kühlguts die Tür betätigt werden muss, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auf diese Weise ein Start des Verdichters exakt mit dem Einladen des neuen Kühlguts synchronisiert wird. In the event that the new refrigerated goods can not be invited exactly to the previously planned time, it is expedient if the refrigerator has a door and a door sensor for detecting an actuation of the door and the control unit is set during a time window at the end of the residence time then turn on the compressor when the door sensor detects an actuation of the door. Since the door has to be actuated to load the new chilled goods, the likelihood is high that in this way a start of the compressor is exactly synchronized with the loading of the new chilled goods.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei einem sogenannten Einkreis-Kältegerät, d.h. einem Kältegerät, das ein durch einen zweiten Verdampfer gekühltes zweites Lagerfach aufweist und bei dem der zweite Verdampfer dem ersten Verdampfer in dem Kältemittelkreis nachgeschaltet ist. Wenn bei einem solchen Kältegerät der oben erwähnte erste Temperaturfühler am zweiten Lagerfach angeordnet ist, wirkt sich das Einladen von neuem Kühlgut in das erste Lagerfach auf die Temperatur des Fühlers nicht aus, so dass bei einem solchen Kältegerät, wenn der Betrieb des Verdichters rein temperaturgesteuert ist, die Zeit zwischen dem Einladen von neuem Kühlgut in das erste Lagerfach und einem darauf folgenden Start des Verdichters extrem lang werden kann.The invention is particularly advantageously applicable to a so-called single-circuit Refrigerating appliance, ie a refrigeration device which has a cooled by a second evaporator second storage compartment and in which the second evaporator is connected downstream of the first evaporator in the refrigerant circuit. If in such a refrigerator, the above-mentioned first temperature sensor is disposed on the second storage compartment, the loading of new refrigerated goods in the first storage compartment on the temperature of the sensor does not affect, so that in such a refrigerator when the operation of the compressor is purely temperature-controlled the time between loading new chilled goods into the first storage compartment and a subsequent start of the compressor can become extremely long.
Um bei einem solchen Kältegerät im zweiten Betriebsmodus bevorzugt das erste Lagerfach zu kühlen, kann die Steuereinheit eingerichtet sein, im zweiten Betriebsmodus den Verdichter wieder auszuschalten, bevor die seit dem letzten Einschalten erzeugte Menge an flüssigem Kältemittel zum Füllen des ersten und des zweiten Verdampfers ausreicht. Auf diese Weise gelangt im zweiten Betriebsmodus in jeder Einschaltphase des Verdichters allenfalls eine geringe Menge an flüssigem Kältemittel den zweiten Verdampfer. Das erste Lagerfach kann daher stark und schnell heruntergekühlt werden, ohne das dies zu einer übermäßigen Abkühlung des zweiten Lagerfachs führt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das zweite Lagerfach ein Normalkühlfach ist, das Kühlgut enthalten kann, welches bei einer Temperatur von unter 0°C Schaden nimmt, und das deshalb nicht unter den Gefrierpunkt abgekühlt werden sollte, wohingegen das erste Lagerfach z.B. ein Gefrierfach oder ein 0°-Fach sein kann.In order to preferably cool the first storage compartment in such a refrigeration device in the second operating mode, the control unit may be configured to switch off the compressor in the second operating mode before the amount of liquid refrigerant produced since the last activation is sufficient to fill the first and the second evaporator. In this way, in the second operating mode, at most a small amount of liquid refrigerant reaches the second evaporator in each switch-on phase of the compressor. The first storage compartment can therefore be cooled down strongly and quickly, without this leading to excessive cooling of the second storage compartment. This is particularly important if the second storage compartment is a standard refrigerated compartment that may contain refrigerated goods which will be damaged at a temperature below 0 ° C and therefore should not be cooled below freezing, whereas the first storage compartment may be e.g. a freezer or a 0 ° compartment can be.
Um das erste Lagerfach im zweiten Betriebsmodus effizient kühlen zu können und gleichzeitig eine Abkühlung des zweiten Lagerfachs zu vermeiden, sollte die Menge an flüssigem Kältemittel, die der Verdichter zwischen einem Einschalten und dem darauf folgenden Ausschalten erzeugt, möglichst genau mit dem Fassungsvermögen des ersten Verdampfers übereinstimmen und insbesondere wenigstens der Hälfte und höchstens dem 1,5-fachen des Fassungsvermögens des ersten Verdampfers entsprechen.In order to be able to efficiently cool the first storage compartment in the second operating mode and at the same time to avoid cooling of the second storage compartment, the amount of liquid refrigerant which the compressor generates between switching on and the subsequent switching off should correspond as closely as possible to the capacity of the first evaporator and in particular at least half and at most 1.5 times the capacity of the first evaporator.
Eine solche Dosierung der Kältemittelerzeugung ist auf einfache Weise realisierbar, indem die Steuereinheit eingerichtet ist, den Verdichter wieder auszuschalten, wenn seit dem letzten Einschalten eine vorgegebene Betriebszeit verstrichen ist. Such a dosage of the refrigerant generation can be realized in a simple manner in that the control unit is set up to switch off the compressor again if a predetermined operating time has elapsed since the last activation.
Das Ausschalten des Verdichters im zweiten Betriebsmodus kann aber auch temperaturgesteuert erfolgen; vorzugsweise ist hierfür ein zweiter Temperaturfühler in einem stromabwärtigen Bereich des ersten Verdampfers, einem stromaufwärtigen Bereich des zweiten Verdampfers oder einer die Verdampfer verbindenden Kältemittelleitung angeordnet, und die Steuereinheit ist eingerichtet, den Verdichter wieder auszuschalten, wenn die von diesem zweiten Temperaturfühler erfasste Temperatur das Eintreffen von flüssigem Kältemittel an seinem Einbauort anzeigt. Je nach Platzierung des zweiten Temperaturfühlers kann auf diese Weise der Verdichter wieder ausgeschaltet werden, kurz bevor flüssiges Kältemittel in den zweiten Verdichter vordringt, oder kurz nachdem eine kleine Menge an flüssigem Kältemittel den zweiten Verdampfer erreicht hat.Switching off the compressor in the second operating mode can also be temperature-controlled; Preferably, for this purpose, a second temperature sensor in a downstream region of the first evaporator, an upstream region of the second evaporator or a refrigerant line connecting the evaporator is arranged, and the control unit is adapted to turn the compressor off again when the temperature detected by this second temperature sensor is the arrival of indicates liquid refrigerant at its installation location. Depending on the placement of the second temperature sensor, the compressor can be switched off again in this way, just before liquid refrigerant penetrates into the second compressor, or shortly after a small amount of liquid refrigerant has reached the second evaporator.
Die Dauer einer Nichtbetriebszeit des Verdichters im zweiten Betriebsmodus sollte zumindest lang genug sein, um einen so weitgehenden Druckausgleich zwischen Verflüssiger und Verdampfern zu ermöglichen, dass der Verdichter anschließend störungsfrei wieder starten kann. Außerdem lässt sich über die Dauer der Nichtbetriebszeit die Verteilung der Kühlleistung auf die Verdampfer beeinflussen: je länger die Nichtbetriebszeit ist, um so kleiner ist der Anteil an flüssigem Kältemittel, der in dem ersten Verdampfer zurückbleibt und in einer anschließenden Betriebszeit den zweiten Verdampfer gelangt. Daher ist es möglich, die Dauer der Nichtbetriebszeit so zu wählen, dass ein gewünschter kritischer Wert der Temperatur im vom zweiten Verdampfer gekühlten Lagerfach nicht unterschritten wird. Zweckmäßigerweise ist die Dauer der Nichtbetriebszeit so gewählt, dass das zweite Lagerfach im zweiten Betriebsmodus nicht gefriert.The duration of a non-operating time of the compressor in the second operating mode should be at least long enough to allow such a degree of pressure equalization between the condenser and evaporators that the compressor can then restart trouble-free. In addition, over the duration of the non-operating time can affect the distribution of cooling capacity on the evaporator: the longer the non-operating time, the smaller is the proportion of liquid refrigerant remaining in the first evaporator and in a subsequent operating time passes the second evaporator. Therefore, it is possible to select the duration of the non-operating time so that a desired critical value of the temperature in the storage compartment cooled by the second evaporator is not undershot. Conveniently, the duration of the non-operating time is selected so that the second storage compartment does not freeze in the second operating mode.
Der erste Betriebsmodus kann ein Normalkühlmodus sein, in welchem eine Einschaltschwelle, bei deren Überschreitung der Verdichter eingeschaltet wird, und eine Ausschaltschwelle, bei deren Unterschreitung er ausgeschaltet wird, von einer von einem Benutzer an einem Regler eingestellten Solltemperatur abgeleitet wird. Besonders zweckmäßig ist es allerdings, wenn der erste Betriebsmodus ein Super-Kühlmodus ist, in dem die Einschaltschwelle niedriger ist als eine vom Benutzer für den Normalkühlmodus eingestellte Solltemperatur des zweiten Lagerfachs.The first mode of operation may be a normal cooling mode in which a switch-on threshold above which the compressor is switched on and a switch-off threshold below which it is switched off are derived from a setpoint temperature set by a user at a controller. However, it is especially expedient if the first operating mode is a super-cooling mode in which the switch-on threshold is lower than a setpoint temperature of the second storage compartment set by the user for the normal cooling mode.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. From this description and the figures also show features of the embodiments, which are not mentioned in the claims. Such features may also occur in combinations other than those specifically disclosed herein. Therefore, the fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not justify the conclusion that they can occur only in the specific combination disclosed; instead, it is generally to be assumed that individual ones of several such features are also omitted or modified can, if this does not affect the functionality of the invention in question. Show it:
Vorderkante in der Figur nicht gezeigte Türen des Gefrierfachs
Beiden Fächern
Die Verdampfer
Eine Steuerschaltung
Der Messwert des Luft-Temperaturfühlers
Im Normalkühlmodus schaltet die Steuerschaltung
Das Gefrierfach
Um das Einladen einer größeren Menge an Kühlgut in das Gefrierfach
Das Gefrierfach
Um eine Abkühlung des Gefrierfachs
Im einfachsten Fall erfolgt das Ein- und Ausschalten des Verdichters
Bei dem in
Da in der selektiven Kühlbetriebsphase der Verdampfer
Wiederum bezogen auf
Wenn in Schritt S5 erkannt wird, dass der Betriebsmodus-Wählschalters
Andernfalls wird der Verdichter
Wenn der Vorlauf D abgelaufen ist, kehrt das Verfahren zu Schritt S7 zurück, um Kühlgut, von dem angenommen wird, dass es genau zu diesem Zeitpunkt in das Gefrierfach
Wenn seit dem Start des Zeitgebers eine zum Gefrieren des Kühlguts voraussichtlich ausreichend lange Zeit, z.B. 48 Stunden, verstrichen ist, dann wird dies in Schritt S16 erkannt und bewirkt, dass das Verfahren zu Schritt S1 und damit zum Normal-Kühlbetriebsmodus zurückkehrt. If, since the start of the timer, a time which is likely to be sufficient for freezing the chilled goods, e.g. 48 hours, then this is detected in step S16 and causes the process to return to step S1 and thus to the normal cooling operation mode.
Einer Variante zufolge kann vorgesehen werden, dass nach Verstreichen des Vorlaufs D in Schritt S17 nicht bedingungslos zu Schritt S7 zurückgesprungen wird, sondern dass ein Zeitfenster geöffnet wird, dessen Dauer vorzugweise nicht größer als Δt0“ + Δt1“ ist, und dass in diesem Zeitfenster die Steuerschaltung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäuse casing
- 22
- Gefrierfach freezer
- 33
- Normalkühlfach Normal refrigeration compartment
- 44
- Wand wall
- 55
- Verdampfer Evaporator
- 66
- Verdampfer Evaporator
- 77
- Verdichter compressor
- 88th
- Verflüssiger condenser
- 99
- Trockner dryer
- 1010
- Kapillare capillary
- 1111
- Steuerschaltung control circuit
- 1212
- Verdichter-Temperaturfühler Compressor temperature sensor
- 1313
- Temperaturfühler temperature sensor
- 1414
- Einlassanschluss inlet port
- 1515
- Auslassanschluss outlet
- 1616
- Schalter switch
- 1717
- Wählschalter selector
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ID=49323185
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