DE102014211095A1

DE102014211095A1 - Kältegerät

Info

Publication number: DE102014211095A1
Application number: DE102014211095.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Lober; Carsten Weiss; Sebastian Winner
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015189009A1

Abstract

Kältegerät mit einem Verdichter, einer Steuereinrichtung zum Steuern des Verdichters, einem Innenraum und einer Messvorrichtung zur Temperaturerfassung in dem Innenraum des Kältegeräts, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, bei Überschreitung eines Soll-Temperaturwertes durch eine erste Ist-Temperatur in dem Innenraum eine kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters zu initiieren und die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters bei Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch eine zweite Ist-Temperatur in dem Innenraum einzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Steuerung zum Betreiben eines Verdichters.
In bekannten Kältegeräten mit drehzahlgeregelten Verdichtern wird die Drehzahl des Verdichters in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Gerätes und von der Umgebungstemperatur durch eine bei der Auslegung festgelegte Startdrehzahl bestimmt. Diese Startdrehzahl wird gerätespezifisch für eine bestimmte Laufzeit angesteuert. Wenn das Kältegerät in dieser Zeit nicht seine Zieltemperatur erreicht, wird ein Drehzahlsprung vorgenommen und der Verdichter läuft für eine weitere gerätespezifische Laufzeit, abhängig vom Betriebszustand und der Umgebungstemperatur, mit einer höheren Drehzahl weiter. Wenn die Zieltemperatur in dieser vorgegebenen Zeit erneut nicht erreicht wird, kommt es zu einem weiteren Drehzahlsprung, so lange bis die Zieltemperatur des Kältegeräts erreicht wird.
Diese Drehzahlsprünge sind meist mit einer deutlichen Erhöhung des Geräuschpegels verbunden. Ursache für die notwendigen Drehzahlsprünge sind meist Türöffnungen oder das Einbringen von warmem Kühlgut und ein damit verbundener erhöhter Wärmeeintrag in das Kältegerät. Bei geschlossener Gerätetür und ohne Eintrag von Wärme sind die Startdrehzahlen und die Laufzeiten so gewählt, dass ein Drehzahlsprung normalerweise nicht notwendig ist. Jedoch kommt es auch vor, dass auch schon bei niedriger Reglerstellung ein Drehzahlsprung notwendig ist.
Die Druckschrift EP 1 524 484 A1 betrifft einen Kühlschrank mit einem Verdichter und einem Steuermittel zum Aktivieren und Deaktivieren des Verdichters in Reaktion auf die Temperatur innerhalb des Kühlschranks, wobei die Aktivierung und die Deaktivierung des Verdichters jeweils bei vorbestimmten Aufschalt- und Abschalttemperaturen durchgeführt wird. Das Steuermittel ist dazu eingerichtet festzustellen, wie die aktuelle Temperatur innerhalb des Kühlschranks aufgrund eines Vorfalls, welcher eine Veränderung der Temperatur bewirkt, über die Aufschalttemperatur zunimmt und die Abschalttemperatur des Kühlschranks entsprechend einzustellen, um die Temperatur der gelagerten Lebensmittels im Wesentlichen konstant zu halten.
Die Druckschrift EP1564513A1 betrifft einen Kühlschrank mit einem Verdichter mit variabler Geschwindigkeit und Steuermitteln zum Steuern des Verdichters in Reaktion zu der Temperatur innerhalb des Kühlschranks. Die Steuermittel sind dazu eingerichtet, die Änderung der Temperatur innerhalb des Kühlschranks aufgrund des Beladens mit einem warmen Lebensmittel festzustellen und die Geschwindigkeit des Verdichters entsprechend einzustellen.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Kältegerät mit verringerter und gleichmäßigerer Geräuschentwicklung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kältegerät mit einem Verdichter, einer Steuereinrichtung zum Steuern des Verdichters, einem Innenraum und einer Messvorrichtung zur Temperaturerfassung in dem Innenraum des Kältegeräts gelöst, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, bei Überschreitung eines Soll-Temperaturwertes durch eine erste Ist-Temperatur in dem Innenraum eine kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters zu initiieren und die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters bei Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch eine zweite Ist-Temperatur in dem Innenraum einzustellen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein deutlicher Drehzahlsprung des Verdichters unterbleibt, was in der Konsequenz eine deutliche Geräuschsteigerung verhindert und einen Nutzer ein gleichmäßiges und niedriges Laufgeräusch vernehmen lässt.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltsgerät verstanden, das zur Kühlung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird und insbesondere dazu dient Lebensmittel zu kühlen. Das kann ein Haushaltsgerät sein wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination. Ebenso kann unter einem erfindungsgemäßen Kältegerät auch Gerät verstanden werden, welches beispielsweise zum Kühlen von Proben, Chemikalien oder sonstigen Gegenständen in Labors, Fabriken oder Forschungseinrichtungen einsetzbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die zweite Ist-Temperatur während der kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters zu erfassen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Erhöhung der Drehzahl des Verdichters weiter fortgesetzt wird und die zweite Ist-Temperatur unabhängig von der Kälteleistung des Verdichters auch mehrfach gemessen werden kann. Dadurch wird der Verdichter besonders effizient eingesetzt und bei Erreichen der Soll-Temperatur durch die zweite Ist-Temperatur wird die Drehzahl des Verdichters durch die Steuereinrichtung unverzüglich reduziert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters bis zum Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch die zweite Ist-Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls zu bewirken. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Steuermittel sehr zeitnah auf große Wärmeeinträge reagieren kann und die notwendige Kälteleistung auf ein entsprechendes Niveau bringt. Dies hat zur Folge, dass ggf. auch mit dieser Ausführungsform hohe Verdichterdrehzahlen notwendig sind, da dies durch die benötigte Kälteleistung bedingt ist, jedoch stellt das Steuermittel sicher, dass die hohe Verdichterdrehzahl lediglich im notwendigen Maß und in der notwendigen Zeit angesteuert wird. Beispielsweise wird der weitere technische Vorteil erreicht, dass das Steuermittel im Fall von kleinen Wärmeeinträgen entsprechend moderat reagiert und sich somit langsam an eine kleinstmögliche aber notwendige Drehzahl herantastet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Messvorrichtung ausgebildet, die erste Ist-Temperatur und die zweite Ist-Temperatur zu erfassen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass lediglich eine Messvorrichtung notwendig ist um die erste Ist-Temperatur und die zweite Ist-Temperatur zu erfassen. Selbst wenn das Erfassen der zweiten Ist-Temperatur mehrfach in bestimmten Zeitintervallen erfolgt, kann die Aufgabe von nur einer Messvorrichtung erfüllt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Messvorrichtung ausgebildet, einen Gradienten der Temperatur zu erfassen, und eine Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur einzustellen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass neben der Temperatur die Gradienten der Temperatur zusätzliche Informationen zur Beurteilung einer insgesamt eingebrachten Wärmemenge für die Steuereinrichtung zur Verfügung stellen. Wenn das Steuermittel also erkennt, dass sich in den ersten Minuten eine zu langsame Temperaturerniedrigung im zu kühlenden Fach im Vergleich zu einer normalen Laufzeit vollzieht, so kann die Steuereinrichtung schon sehr früh durch eine moderate Drehzahlerhöhung für eine höhere Kälteleistung sorgen bzw. die Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur einstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, eine Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür oder eine Dauer eines geöffneten Zustands der Öffnungstür in einem bestimmten Zeitintervall zu erfassen, und in Abhängigkeit von der Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür oder der Dauer des geöffneten Zustands eine Startdrehzahl des Verdichters einzustellen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Steuereinrichtung auch im Fall sehr großer Wärmeeinträge durch ein längeres Öffnen der Öffnungstür sehr früh erkennt, dass eine große Kälteleistung erforderlich ist. Die Steuereinrichtung ist somit in der Lage durch eine entsprechende Erhöhung der Startdrehzahl des Verdichters, dem großen Wärmeeintrag effektiv entgegenzutreten. In der Konsequenz kann die Soll-Temperatur im Innenraum des Kältegeräts schneller erreicht werden. Zusätzlich wird der technische Vorteil erreicht, dass sich die Steuereinrichtung immer von unten an die kleinstmögliche aber notwendige Drehzahl des Verdichters herantastet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters gemäß einer Erhöhungskennlinie, insbesondere einer linearen Erhöhungskennlinie oder einer exponentiellen Erhöhungskennlinie zu bewirken. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl besonders zuverlässig und kalkulierbar erfolgt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, statistische Daten über ein Nutzerverhalten zu erfassen und die Drehzahl des Verdichters in Abhängigkeit von den erfassten statistischen Daten zu steuern. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass in Phasen in welchen ein Nutzer seltener dazu neigt die Öffnungstür des Kältegeräts zu betätigen, von einer reduzierten Kälteleistung zur Beibehaltung der Soll-Temperatur auszugehen ist. In der Konsequenz kann in diesen Phasen von einer geringeren Verdichterdrehzahl ausgegangen werden, was eine reduzierte Lärmbelastung für einen Nutzer zur Folge hat und dabei zusätzlich Energie einspart.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät einen Speicher, in dem voreingestellte Daten über ein Nutzerverhalten abgelegt sind und die Steuereinrichtung ist ausgebildet, die Drehzahl des Verdichters zumindest bei Inbetriebnahme des Kältegeräts in Abhängigkeit von den voreingestellten Daten zu steuern. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Nutzer des Kältegeräts nicht erst eine bestimmte Zeit warten muss, bis die Einrichtung zum Erfassen der statistischen Daten über ein Nutzerverhalten gesammelt und ausgewertet hat, sondern der Nutzer kann direkt bei Anschaffung des Kältegeräts von den Vorteilen voreingestellter Daten profitieren und somit Energie einsparen sowie die Lärmbelastung reduzieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät gelöst, wobei das Kältegerät eine Steuereinrichtung, einen Innenraum und eine Messvorrichtung zur Temperaturerfassung in dem Innenraum umfasst. Das Verfahren umfasst das Initiieren einer kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters durch die Steuereinrichtung bei Überschreitung eines Soll-Temperaturwertes durch eine erste Ist-Temperatur in dem Innenraum und das Einstellen der kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters bei Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch eine zweite Ist-Temperatur in dem Innenraum. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein deutlicher Drehzahlsprung des Verdichters unterbleibt, was in der Konsequenz eine deutliche Geräuschsteigerung verhindert und einen Nutzer ein gleichmäßiges und niedriges Laufgeräusch vernehmen lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Messvorrichtung einen Gradienten der Temperatur und stellt eine Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur ein. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass neben der Temperatur die Gradienten der Temperatur zusätzliche Informationen zur Beurteilung einer insgesamt eingebrachten Wärmemenge für die Steuereinrichtung zur Verfügung stellen. Wenn das Steuermittel also erkennt, dass sich in den ersten Minuten eine zu langsame Temperaturerniedrigung im zu kühlenden Fach im Vergleich zu einer normalen Laufzeit vollzieht, so kann die Steuereinrichtung schon sehr früh durch eine moderate Drehzahlerhöhung für eine höhere Kälteleistung sorgen bzw. die Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur einstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Steuereinrichtung eine Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür oder eine Dauer eines geöffneten Zustands der Öffnungstür in einem bestimmten Zeitintervall und stellt in Abhängigkeit von der Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür oder der Dauer des geöffneten Zustands der Öffnungstür eine Startdrehzahl des Verdichters ein. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Steuereinrichtung auch im Fall sehr großer Wärmeeinträge durch ein längeres Öffnen der Öffnungstür sehr früh erkennt, dass eine große Kälteleistung erforderlich ist. Die Steuereinrichtung ist somit in der Lage durch eine entsprechende Erhöhung der Startdrehzahl des Verdichters, dem großen Wärmeeintrag effektiv entgegenzutreten. In der Konsequenz kann die Soll-Temperatur im Innenraum des Kältegeräts schneller erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bewirkt die Steuereinrichtung die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters gemäß einer Erhöhungskennlinie, insbesondere einer linearen Erhöhungskennlinie oder einer exponentiellen Erhöhungskennlinie. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl besonders zuverlässig und kalkulierbar erfolgt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Steuereinrichtung statistische Daten über ein Nutzerverhalten und steuert die Drehzahl des Verdichters in Abhängigkeit von den erfassten statistischen Daten. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass in Phasen in welchen ein Nutzer seltener dazu neigt die Öffnungstür des Kältegeräts zu betätigen, von einer reduzierten Kälteleistung zur Beibehaltung der Soll-Temperatur auszugehen ist. In der Konsequenz kann in diesen Phasen von einer geringeren Verdichterdrehzahl ausgegangen werden, was eine reduzierte Lärmbelastung für einen Nutzer zur Folge hat und dabei zusätzlich Energie einspart.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung die Drehzahl des Verdichters zumindest bei Inbetriebnahme des Kältegeräts in Abhängigkeit von voreingestellten Daten eines Speichers über ein Nutzerverhalten. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Nutzer des Kältegeräts nicht erst eine bestimmte Zeit warten muss, bis die Einrichtung zum Erfassen der statistischen Daten über ein Nutzerverhalten gesammelt und ausgewertet hat, sondern der Nutzer kann direkt bei Anschaffung des Kältegeräts von den Vorteilen voreingestellter Daten profitieren und somit Energie einsparen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters durch eine im mathematischen Sinne monoton steigende Kennlinie der Drehzahl des Verdichters verwirklicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters durch eine im mathematischen Sinn streng monoton steigende Kennlinie der Drehzahl des Verdichters verwirklicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters durch inkrementelle Erhöhungen der Drehzahl des Verdichters verwirklicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Kältegeräts,
2 ein beispielhaftes schematisches Diagramm zum Vergleich einer klassischen Verdichtersteuerung einschließlich Drehzahlsprünge mit einer stufenlosen Drehzahlerhöhung des Verdichters, und
3 ein beispielhaftes schematisches Diagramm zum Vergleich einer klassischen Verdichtersteuerung einschließlich Drehzahlsprünge mit einer Verdichtersteuerung mit a priori Wissen.
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Kältegeräts 100 mit einem Gehäuse 111 und einer Öffnungstür 109. Zusätzlich verfügt das Kühlgerät 100 über eine Steuereinrichtung 105 welche mit einer Messeinrichtung 107 und einem Verdichter 103 verbunden ist. Die Messeinrichtung 107 ist dazu ausgebildet im Innenraum 113 des Kühlgeräts 100 die Temperatur und Gradienten der Temperatur zu messen sowie festzustellen ob die Öffnungstür 109 des Kältegeräts 100 einen geöffneten oder einen geschlossenen Zustand hat. In Abhängigkeit von den gemessenen oder festgestellten Parametern der Messeinrichtung 107 steuert die Steuereinrichtung 105 den Verdichter 103 mit einer möglichst kleinen Startdrehzahl an und steigert diese stufenlos mit möglichst geringen Drehzahländerungen um eine definierte Zieltemperatur im Innenraum 113 des Kältegeräts 100 bei einem möglichst gleichmäßigen und niedrigen Laufgeräusch zu erreichen.
Wenn in den Innenraum 113 ein Wärmeeintrag (z.B. durch ein Lebensmittel oder einfach durch Öffnen der Öffnungstür 109) eingebracht wird und wenn die Steuereinrichtung 105 erkennt, dass sich in den ersten Minuten eine zu langsame Temperaturänderung im Innenraum 113 des Kältegeräts 100 vollzieht, so kann sie schon sehr früh durch moderate Drehzahlerhöhung für eine höhere Kälteleistung sorgen. Diese moderate Drehzahl- und Kälteleistungserhöhung verhindert einen großen und deutlichen Drehzahlsprung wie bei bisher bekannten Steuerungen. Folglich können durch eine permanent mögliche Drehzahlerhöhung unterschiedlich große Wärmeeinträge aufgefangen werden. Wenn also eine relativ große Wärmemenge eintragen wird, so wird die Steuereinrichtung 105 an der trägen Reaktion der Temperaturänderung sukzessive langsam die Drehzahl des Verdichters 103 anpassen, bis die notwendige Kälteleistung vorhanden ist. Dies führt zu einem langsamen und gleichmäßigen Herantasten an die kleinstmögliche aber notwendige Drehzahl des Verdichters 103.
Es bleibt anzumerken, dass bei sehr großen Wärmeeinträgen auch weiterhin hohe Verdichterdrehzahlen notwendig sind, da ein großer Wärmeeintrag nur durch lange Laufzeiten mit großer Kälteleistung ausgeglichen werden kann. Jedoch werden Drehzahlsprünge verhindert, die nur für kurze Zeit notwendig sind da die vorhandene Kälteleistung nur knapp nicht ausgereicht hat.
In 1 umfasst das beispielhaft dargestellte Kältegerät 100 lediglich einen Innenraum 113. Das Kältegerät 100 kann jedoch auch mehr als nur einen Innenraum umfassen. Denkbar wäre beispielsweise auch eine Unterteilung in Gefrierfach und Kühlfach. Des Weiteren ist das vorgeschlagene Kältegerät 100 auch nicht auf lediglich einen Verdichter 103 beschränkt. So könnte eine erhöhte Wärmeleistung beispielsweise auch durch das Hinzuschalten eines zusätzlichen oder gar mehrerer zusätzlicher Verdichter erreicht werden. Die Messeinrichtung 107 könnte hierbei auch weitere Parameter messen, welche als Eingangsparameter für die Steuereinrichtung 105 hilfreich wären. Denkbar wäre hier beispielsweise das Bestimmen der Masse des eingebrachten Kühlguts.
2 zeigt ein beispielhaftes schematisches Diagramm, in dem die Verdichterdrehzahl über der Zeit dargestellt ist, zum Vergleich einer klassischen Verdichtersteuerung einschließlich Drehzahlsprünge mit einer stufenlosen Drehzahlerhöhung des Verdichters 103. Beginnend zum Zeitpunkt t₀ ist das Kältegerät 100 erwärmt und weist im Innenraum 113 eine Temperatur T_ein auf. Die Kurve K₁ gibt qualitativ den Temperaturverlauf an, wenn der Verdichter 103 gemäß der klassischen aus dem Stand der Technik bekannten Steuerung betrieben wird, R_K1. Der Verdichter 103 kühlt bis zum Zeitpunkt t₁ mit der Mindestdrehzahl rpm_min, hier rpm_min gleich R_K1, die Temperatur des Kältegeräts 100 im Innenraum 113 auf eine Temperatur T_aus herab und wird dann durch die klassische Steuerung ausgeschaltet. Die Kurve K₂ beschreibt qualitativ den Temperaturverlauf im Innenraum 113 des Kältegeräts 100, wenn zusätzliche Wärme in das Kältegerät eingebracht wird. Zum Zeitpunkt t₁ wird die Drehzahl des Verdichter 103 sprunghaft erhöht, R_K2A, und zum Zeitpunkt t₂ wird die Drehzahl erneut sprunghaft erhöht, R_K2B, weil die Kälteleistung des Verdichters 103 nicht ausreicht um den Innenraum 113 auf die Temperatur T_aus abzukühlen. Zum Zeitpunkt t₃ beträgt die Temperatur im Innenraum 113 T_aus und die Steuerung schaltet den Verdichter 103 aus. Durch die beiden Drehzahlsprünge von R_K1 auf R_K2A zum Zeitpunkt t₁ und von R_K2A auf R_K2B zum Zeitpunkt t₂ entstehen jeweils deutliche Geräuschsteigerungen, die für einen Nutzer hörbar sind. Im Vergleich dazu beschreibt die Kurve K₃ qualitativ den Temperaturverlauf im Innenraum 113 des Kältegeräts 100 einschließlich eines zusätzlichen Wärmeeintrags jedoch mit einer erfindungsgemäßen stufenlosen Erhöhung der Verdichterdrehzahl, R_K3. Die erfindungsgemäße stufenlose Drehzahlerhöhung vermeidet die aus dem Stand der Technik bekannten Drehzahlsprünge und für einen Nutzer ergibt sich ein gleichmäßiges Laufgeräusch.
3 zeigt ein beispielhaftes schematisches Diagramm, in dem die Verdichterdrehzahl über der Zeit dargestellt ist, zum Vergleich einer klassischen Verdichtersteuerung einschließlich Drehzahlsprünge mit einer Verdichtersteuerung mit a priori Wissen. Beginnend zum Zeitpunkt t₀ ist das Kältegerät 100 erwärmt und weist im Innenraum 113 eine Temperatur T_ein auf. Die Kurve K₁ gibt qualitativ den Temperaturverlauf an, wenn der Verdichter 103 gemäß der klassischen aus dem Stand der Technik bekannten Steuerung betrieben wird, R_K1. Der Verdichter 103 kühlt bis zum Zeitpunkt t₂ mit der Mindestdrehzahl rpm_min, hier rpm_min gleich R_K1, die Temperatur des Kältegeräts 100 im Innenraum 113 auf eine Temperatur T_aus herab und wird dann durch die Steuerung ausgeschaltet. Die Kurve K₂ gibt qualitativ den Temperaturverlauf an, wenn der Verdichter 103 gemäß der klassischen aus dem Stand der Technik bekannten Steuerung betrieben wird, wobei zum Zeitpunkt t₁ ein zusätzlicher Wärmeeintrag in den Innenraum 113 des Kältegeräts 100 erfolgt. Zum Zeitpunkt t₂ erhöht sich die Verdichterdrehzahl sprunghaft, R_K2, da die Kälteleistung des Verdichters 103 auf dem Niveau R_K1 nicht ausreicht. Durch den Drehzahlsprung von R_K1 auf R_K2A zum Zeitpunkt t₂ entsteht eine deutliche Geräuschsteigerung die für einen Nutzer hörbar ist. Im Vergleich dazu beschreibt die Kurve K₃ qualitativ den Temperaturverlauf im Innenraum 113 des Kältegeräts 100 einschließlich eines zusätzlichen Wärmeeintrags zum Zeitpunkt t₁. Die Steuerung des Verdichters 103 kann auf dem a priori Wissen bzw. auf den durch eine Einrichtung erfassten statistischen Daten über das Nutzerverhalten beruhen. In der Konsequenz kann der Verdichter 103 von Beginn an (t₀) mit einer höheren Drehzahl, R_K3, und einer kontinuierlich steigenden Drehzahl angetrieben werden und kühlt die Temperatur im Innenraum 113 des Kältegeräts 100 bis zum Zeitpunkt t₃ auf die Temperatur T_aus unter Vermeidung von Drehzahlsprüngen herab.
Die beispielhaften Darstellungen aus 2 und 3 des Regelverhaltens dienen lediglich dem vereinfachten Verständnis. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf einen bestimmten Zeitpunkt beschränkt. Vielmehr ist es unerheblich zu welcher Zeit das Regelverhalten der Steuereinrichtung 105 stattfindet.
Gemäß einer Ausführungsform kann das individuelle Nutzerverhalten als vorausschauender Parameter in die Steuerung der Drehzahlanpassung genutzt werden. Dies ist insbesondere aufgrund der Tatsache von Vorteil, dass das Nutzerverhalten den größten Einfluss auf Drehzahlsprünge bzw. Drehzahlanpassungen des Kältegeräts 100 hat. Hierbei könnten verschiedene Einflussfaktoren wie ein Aufschließen der Haustüre, das Einschalten des Küchenlichts, des Herdes oder der Dunstabzugshaube zu berücksichtigt werden.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste

100: Kältegerät
103: Verdichter
105: Steuereinrichtung
107: Messeinrichtung
109: Öffnungstür
111: Gehäuse
113: Innenraum
R_K1: erstes Drehzahlniveau des Verdichters im Stand der Technik
R_K2,K2A: zweites Drehzahlniveau des Verdichters im Stand der Technik
R_K2B: drittes Drehzahlniveau des Verdichters im Stand der Technik
R_K3: Erhöhungskennlinie der Drehzahl des Verdichters gemäß einer Ausführungsform
K₁: qualitativer Temperaturverlauf aus dem Stand der Technik
K₂: qualitativer Temperaturverlauf mit Wärmeeintrag aus dem Stand der Technik
K₃: qualitativer Temperaturverlauf unter Einfluss einer erfindungsgemäßen Erhöhungskennlinie der Drehzahl des Verdichters

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1524484 A1 [0004]
EP 1564513 A1 [0005]

Claims

Kältegerät (100) mit einem Verdichter (103), einer Steuereinrichtung (105) zum Steuern des Verdichters (103), einem Innenraum (113) und einer Messvorrichtung (107) zur Temperaturerfassung in dem Innenraum (113) des Kältegeräts (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, bei Überschreitung eines Soll-Temperaturwertes durch eine erste Ist-Temperatur in dem Innenraum (113) eine kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) zu initiieren und die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) bei Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch eine zweite Ist-Temperatur in dem Innenraum (113) einzustellen.
Kältegerät (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, die zweite Ist-Temperatur während der kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) zu erfassen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) bis zum Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch die zweite Ist-Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls zu bewirken.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (105) ausgebildet ist, die erste Ist-Temperatur und die zweite Ist-Temperatur zu erfassen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (107) ausgebildet ist, einen Gradienten der Temperatur zu erfassen, und eine Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur einzustellen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, eine Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür (109) oder eine Dauer eines geöffneten Zustands der Öffnungstür (109) in einem bestimmten Zeitintervall zu erfassen, und in Abhängigkeit von der Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür (109) oder der Dauer des geöffneten Zustands eine Startdrehzahl des Verdichters einzustellen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) gemäß einer Erhöhungskennlinie, insbesondere einer linearen Erhöhungskennlinie oder einer exponentiellen Erhöhungskennlinie zu bewirken.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, statistische Daten über ein Nutzerverhalten zu erfassen und die Drehzahl des Verdichters (103) in Abhängigkeit von den erfassten statistischen Daten zu steuern.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) einen Speicher umfasst, in dem voreingestellte Daten über ein Nutzerverhalten abgelegt sind und die Steuereinrichtung (105) ausgebildet ist, die Drehzahl des Verdichters (103) zumindest bei Inbetriebnahme des Kältegeräts (100) in Abhängigkeit von den voreingestellten Daten zu steuern.
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100), wobei das Kältegerät eine Steuereinrichtung (105), einen Innenraum (113) und eine Messvorrichtung (107) zur Temperaturerfassung in dem Innenraum (113) umfasst, gekennzeichnet durch: Initiieren einer kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) durch die Steuereinrichtung (105) bei Überschreitung eines Soll-Temperaturwertes durch eine erste Ist-Temperatur in dem Innenraum (113); Einstellen der kontinuierlichen Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) bei Erreichen des Soll-Temperaturwertes durch eine zweite Ist-Temperatur in dem Innenraum (113).
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung einen Gradienten der Temperatur erfasst, und eine Steigung der Erhöhung der Drehzahl in Abhängigkeit des Gradienten der Temperatur einstellt.
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100) gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) eine Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür (109) oder eine Dauer eines geöffneten Zustands der Öffnungstür (109) in einem bestimmten Zeitintervall erfasst und in Abhängigkeit von der Anzahl der Öffnungen der Öffnungstür (109) oder der Dauer des geöffneten Zustands der Öffnungstür (109) eine Startdrehzahl des Verdichters (103) einstellt.
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) die kontinuierliche Erhöhung der Drehzahl des Verdichters (103) gemäß einer Erhöhungskennlinie, insbesondere einer linearen Erhöhungskennlinie oder einer exponentiellen Erhöhungskennlinie bewirkt.
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) statistische Daten über ein Nutzerverhalten erfasst und die Drehzahl des Verdichters (103) in Abhängigkeit von den erfassten statistischen Daten steuert.
Verfahren zum Steuern eines Verdichters in einem Kältegerät (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (105) die Drehzahl des Verdichters (103) zumindest bei Inbetriebnahme des Kältegeräts (100) in Abhängigkeit von voreingestellten Daten eines Speichers über ein Nutzerverhalten steuert.