DE102014221411A1

DE102014221411A1 - Kältegerät

Info

Publication number: DE102014221411A1
Application number: DE102014221411.4A
Authority: DE
Inventors: Achim Paulduro; Christoph Spiegel; Tommy Beckmann
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-28
Also published as: WO2016062611A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät (100) mit einem Kompressor (207), einer Erfassungseinrichtung (209) zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors (207) und einer Regelungseinrichtung (211) zum Regeln einer Drehzahl des Kompressors (207), dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät.
Ein Kältegerät umfasst häufig einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Hierbei wird ein Kältemittel in dem Verdampfer unter Wärmeaufnahme von einem zu kühlenden Medium, wie Luft in einem Innenraum des Kältegerätes, verdampft. Der Kältemitteldampf wird mittels des Kompressors von dem Verdampfer abgesaugt und verdichtet zu dem Verflüssiger ausgestoßen. In dem Verflüssiger wird das Kältemittel unter Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, wie Umgebungsluft, verflüssigt. Das verflüssigte Kältemittel wird über das Drosselorgan entspannt und in dem nachfolgenden Verdampfer unter Wärmeaufnahme verdampft, wodurch der Kältemittelkreislauf geschlossen wird.
Wird das Kältegerät bei einer hohen Außentemperatur, beispielsweise bei 43°C, in Betrieb genommen, kann eine Temperatur des Kältemitteldampfs und damit ein Druck des Kältemitteldampfs in dem Verdampfer erhöht sein. Beispielsweise beträgt der Druck des Kältemitteldampfs 8 bis 10 bar. Aufgrund des erhöhten Drucks des Kältemitteldampfs kann ein Betrieb des Kompressors gestört sein. Beispielsweise erzeugt der Kompressor, betrieben im nominalen Drehzahl-Drehmomentkennfeld, nicht genügend Drehmoment, um den Kältemitteldampf verdichten zu können, wodurch der Kompressor ausfallen kann.
Um eine Störung des Betriebs des Kompressors zu vermeiden, wird bei einer Inbetriebnahme des Kältegerätes häufig eine Drehzahl des Kompressors stufenweise erhöht. Die zeitliche Länge und die Höhe der Stufen werden hierbei häufig aufwändig an die Dimensionen des Kältegeräts angepasst. Ferner sind die zeitliche Länge und die Höhe der Stufen häufig fest vorgegeben, wodurch eine Inbetriebnahme des Kältegerätes ineffizient sein kann.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein effizienteres Konzept zur Regelung eines Kompressors eines Kältegerätes anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen 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 Kompressor, einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors und einer Regelungseinrichtung zum Regeln einer Drehzahl des Kompressors, gelöst, bei dem die Regelungseinrichtung ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Regelung der Drehzahl des Kompressors an den elektrischen Verbrauch des Kompressors angepasst werden kann.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
Der Kompressor kann ein Element eines Kältemittelkreislaufs mit einem Verflüssiger, einem Drosselorgan und einem Verdampfer sein. Die Erfassungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischem Strom und/oder eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischer Leistung durch den Kompressor sein. Der erfasste elektrische Verbrauchswert kann eine elektrische Kenngröße, ein Stromwert oder ein Leistungswert sein.
Der Verbrauchsschwellwert kann ein vorbestimmter Schwellwert sein. Beispielsweise ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Stromwert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 0,1 A, 0,5 A, 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 7,5 A oder 10 A, oder ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Leistungswert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 25 W, 50 W, 75 W, 100 W, 125 W, 150 W, 175 W, 200 W, 225 W, 250 W, 250 W, 275 W oder 300 W.
Die Regelungseinrichtung kann einen Prozessor oder einen Mikrokontroller umfassen oder durch einen Prozessor oder einen Mikrokontroller gebildet sein. Ferner kann die Regelungseinrichtung ausgebildet sein, den Drehzahlwert in Abhängigkeit von einem aktuellen Drehzahlwert des Kompressors und/oder von dem erfassten Verbrauchswert zu bestimmen. Hierbei kann die Regelungseinrichtung ausgebildet sein, den aktuellen Drehzahlwert des Kompressors um einen Differenzwert zu ändern, um den bestimmten Drehzahlwert zu erhalten. Beispielsweise beträgt der bestimmte Drehzahlwert 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm oder 6000 rpm und beträgt der Differenzwert 10 rpm, 25 rpm, 50 rpm, 75 rpm, 100 rpm, 200 rpm, 300 rpm, 400 rpm, 500 rpm, 750 rpm oder 1000 rpm.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der elektrische Verbrauchswert ein Stromwert oder ein Leistungswert. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der elektrische Verbrauchswert effizient erfasst werden kann. Die Erfassungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischem Strom und/oder eine Einrichtung zum Erfassen einer Versorgungsspannung des Kompressors umfassen. Hierbei kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, den Leistungswert in Abhängigkeit von dem erfassten Stromverbrauch und der erfassten Versorgungsspannung zu bestimmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, den erfassten elektrischen Verbrauchswert mit dem Verbrauchsschwellwert zu vergleichen, um das Erreichen des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert zu erfassen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass das Erreichen des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert mittels der Regelungseinrichtung effizient erfasst werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Erfassungseinrichtung und die Regelungseinrichtung in einem Inverter integriert.
Der Inverter ist beispielsweise mittels einer Inverterelektronik aufgebaut. Auf der Inverterelektronik kann ein feldorientierter Regelalgorithmus ablaufen, mit dessen Hilfe die aktuellen Motordaten wie Drehzahl, transformierte Motorströme oder Motordrehmoment und Leistung berechnet werden können. Die berechneten Motordaten sind Grundlage für den „stair-acceleration” Algorithmus, mittels welchem die Drehzahl des Kompressors geregelt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, bei Unterschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert höher als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Betrieb des Kompressors effizient optimiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, bei Überschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert niedriger als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Betrieb des Kompressors effizient optimiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, die Drehzahl des Kompressors für einen Zeitraum konstant zu halten, und ist die Regelungseinrichtung ferner ausgebildet, anschließend an den Zeitraum bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Drehzahl des Kompressors nach einer Abkühlung des Kältemittels in einem dem Kompressor vorgeschalteten Verdampfer neu bestimmt und eingestellt werden kann. Der Zeitraum kann vorbestimmt sein. Beispielsweise beträgt der Zeitraum 10 s, 20 s, 30 s, 40 s, 50 s, 1 min, 2 min, 3 min, 4 min oder 5 min.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Differenz zwischen dem bestimmten Drehzahlwert und einem aktuellen Drehzahlwert des Kompressors ein vorbestimmter Differenzwert, und ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, den aktuellen Drehzahlwert des Kompressors um den vorbestimmten Differenzwert zu ändern, um den bestimmten Drehzahlwert zu erhalten. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Drehzahlwert effizient bestimmt werden kann. Beispielsweise beträgt der vorbestimme Differenzwert 10 rpm, 25 rpm, 50 rpm, 75 rpm, 100 rpm, 200 rpm, 300 rpm, 400 rpm, 500 rpm, 750 rpm oder 1000 rpm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ferner ausgebildet, eine aktuelle Drehzahl des Kompressors stufenweise zu erhöhen oder zu reduzieren, um die Drehzahl des Kompressors auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Drehzahl des Kompressors effizient eingestellt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ferner ausgebildet, bei Erreichen einer Nominaldrehzahl des Kompressors die Drehzahl des Kompressors konstant zu halten. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Drehzahl des Kompressors effizient auf die Nominaldrehzahl eingestellt werden kann. Die Nominaldrehzahl kann vorbestimmt oder von einem Hersteller des Kompressors vorgegeben sein. Beispielsweise beträgt die Nominaldrehzahl 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm oder 6000 rpm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ferner ausgebildet, bei einer Inbetriebnahme des Kompressors die Drehzahl des Kompressors kontinuierlich auf einen vorbestimmten Drehzahlwert zu erhöhen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Warmlaufen des Kompressors ermöglicht werden kann kann. Beispielsweise beträgt der vorbestimmte Drehzahlwert 100 rpm, 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm oder 3000 rpm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, den bestimmten Drehzahlwert als einen aktuellen Drehzahlwert des Kompressors in einem Speicher zu speichern. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der bestimmte Drehzahlwert für eine nachfolgende erneute Bestimmung eines Drehzahlwertes zwischengespeichert werden kann. Der Speicher kann in der Regelungseinrichtung umfasst sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Regelungseinrichtung zum Regeln einer Drehzahl eines Kompressors eines Kältegerätes, wobei die Regelungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors verbindbar ist, gelöst, wobei die Regelungseinrichtung ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Steuerung der Drehzahl des Kompressors an den elektrischen Verbrauch des Kompressors angepasst werden kann.
Die Regelungseinrichtung kann einen Prozessor oder einen Mikrokontroller umfassen oder durch einen Prozessor oder einen Mikrokontroller gebildet sein. Ferner kann die Regelungseinrichtung ausgebildet sein, den Drehzahlwert in Abhängigkeit von einem aktuellen Drehzahlwert des Kompressors und/oder von dem erfassten Verbrauchswert zu bestimmen. Hierbei kann die Regelungseinrichtung ausgebildet sein, den aktuellen Drehzahlwert des Kompressors um einen Differenzwert zu ändern, um den bestimmten Drehzahlwert zu erhalten. Beispielsweise beträgt der bestimmte Drehzahlwert 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm oder 6000 rpm und beträgt der Differenzwert 10 rpm, 25 rpm, 50 rpm, 75 rpm, 100 rpm, 200 rpm, 300 rpm, 400 rpm, 500 rpm, 750 rpm oder 1000 rpm.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
Die Erfassungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischem Strom und/oder eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischer Leistung durch den Kompressor sein. Der erfasste elektrische Verbrauchswert kann ein Stromwert oder ein Leistungswert sein.
Der Verbrauchsschwellwert kann ein vorbestimmter Schwellwert sein. Beispielsweise ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Stromwert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 0,1 A, 0,5 A, 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 7,5 A oder 10 A, oder ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Leistungswert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 25 W, 50 W, 75 W, 100 W, 125 W, 150 W, 175 W, 200 W, 225 W, 250 W, 250 W, 275 W oder 300 W.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, bei Unterschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert höher als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen, und/oder ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, bei Überschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert niedriger als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Betrieb des Kompressors optimiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, die Drehzahl des Kompressors für einen Zeitraum konstant zu halten, und ist die Regelungseinrichtung ferner ausgebildet, anschließend an den Zeitraum bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Drehzahl des Kompressors nach einer Abkühlung des Kältemittels in einem dem Kompressor vorgeschalteten Verdampfer neu eingestellt werden kann. Der Zeitraum kann vorbestimmt sein. Beispielsweise beträgt der Zeitraum 10 s, 20 s, 30 s, 40 s, 50 s, 1 min, 2 min, 3 min, 4 min oder 5 min.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Kältegerätes;
2 eine schematische Querschnittsansicht des Kältegerätes;
3 eine schematische Darstellung der Regelungseinrichtung;
4A einen zeitlichen Drehzahlverlauf des Kompressors; und
4B einen zeitlichen Temperaturverlauf in dem Kältegerät.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kältegerätes 100. Das Kältegerät 100 umfasst eine oberen Kältegerätetür 101 und eine untere Kältegerätetür 103. Das Kältegerät 100 umfasst ferner einen nicht abgebildeten Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan.
Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, wie der Luft in einem Innenraum des Kältegerätes 100, verdampft wird. Der Kompressor ist ein mechanisch betriebenes Bauteil, das Kältemitteldampf vom Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum Verflüssiger ausstößt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, wie die Umgebungsluft, verflüssigt wird. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung. Das Kältemittel kann ein Fluid sein.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Kältegerätes 100. Das Kältegerät 100 umfasst einen Innenraum 201 und eine Isolierung 203 zur thermischen Isolierung des Innenraums 201 von einer Umgebung des Kältegerätes 100. Ferner umfasst das Kältegerät 100 einen Hohlraum 205, in welchem ein Kompressor 207, und ein Inverter 212 mit einer Erfassungseinrichtung 209 und mit einer Regelungseinrichtung 211 aufgenommen sind.
Das Kältegerät 100 kann ausgebildet sein mit dem Kompressor 207, der Erfassungseinrichtung 209 zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors 207 und der Regelungseinrichtung 211 zum Regeln einer Drehzahl des Kompressors 207, wobei die Regelungseinrichtung 211 ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors 207 auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
Der Kompressor 207 kann ein Element des Kältemittelkreislaufs des Kältegerätes 100 mit dem Verflüssiger, dem Drosselorgan und dem Verdampfer sein. Die Erfassungseinrichtung 209 kann eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischem Strom und/oder eine Einrichtung zum Erfassen eines Verbrauchs von elektrischer Leistung durch den Kompressor 207 sein. Der erfasste elektrische Verbrauchswert kann eine elektrische Kenngröße, ein Stromwert oder ein Leistungswert sein.
Der Verbrauchsschwellwert kann ein vorbestimmter Schwellwert sein. Beispielsweise ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Stromwert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 0,1 A, 0,5 A, 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 7,5 A oder 10 A, oder ist der erfasste elektrische Verbrauchswert ein Leistungswert und der Verbrauchsschwellwert beträgt 25 W, 50 W, 75 W, 100 W, 125 W, 150 W, 175 W, 200 W, 225 W, 250 W, 250 W, 275 W oder 300 W. Gemäß einer Ausführungsform kann der Verbrauchsschwellwert nahe bei einem Ausfallbereich des Kompressors 207 gewählt werden.
Die Regelungseinrichtung 211 kann einen Prozessor oder einen Mikrokontroller umfassen oder durch einen Prozessor oder einen Mikrokontroller gebildet sein. Ferner kann die Regelungseinrichtung 211 ausgebildet sein, den Drehzahlwert in Abhängigkeit von einem aktuellen Drehzahlwert des Kompressors 207 und/oder von dem erfassten Verbrauchswert zu bestimmen. Hierbei kann die Regelungseinrichtung 211 ausgebildet sein, den aktuellen Drehzahlwert des Kompressors 207 um einen Differenzwert zu ändern, um den bestimmten Drehzahlwert zu erhalten. Beispielsweise beträgt der bestimmte Drehzahlwert 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm oder 6000 rpm und beträgt der Differenzwert 10 rpm, 25 rpm, 50 rpm, 75 rpm, 100 rpm, 200 rpm, 300 rpm, 400 rpm, 500 rpm, 750 rpm oder 1000 rpm.
Der Inverter 212 ist beispielsweise mittels einer Inverterelektronik aufgebaut. Auf der Inverterelektronik kann ein feldorientierter Regelalgorithmus ablaufen, mit dessen Hilfe die aktuellen Motordaten wie Drehzahl, transformierte Motorströme oder Motordrehmoment und Leistung berechnet werden können. Die berechneten Motordaten sind Grundlage für den „stair-acceleration” Algorithmus, mittels welchem die Drehzahl des Kompressors 207 geregelt werden kann.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Regelungseinrichtung 211. Die Regelungseinrichtung 211 umfasst einen ersten Anschluss 301 zum Verbinden mit der Erfassungseinrichtung 209 des Kältegerätes 100 und einen zweiten Anschluss 303 zum Verbinden mit dem Kompressor 207 des Kältegerätes 100.
Die Regelungseinrichtung 211 kann zum Regeln einer Drehzahl des Kompressors 207 des Kältegerätes 100 ausgebildet sein, wobei die Regelungseinrichtung 211 mit der Erfassungseinrichtung 209 zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors 207 verbindbar ist, und wobei die Regelungseinrichtung 211 ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors 207 auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
4A zeigt einen zeitlichen Drehzahlverlauf 401 des Kompressors 207. In dem abgebildeten Koordinatensystem bezeichnet n die Drehzahl des Kompressors 207 und t die Zeit. Ferner sind ein erster Drehzahlwert n₁, ein zweiter Drehzahlwert n₂ und Zeitpunkte t₀ und t_E abgebildet.
Bei einer Inbetriebnahme des Kältegerätes 100 wird die Drehzahl des Kompressors 207 kontinuierlich auf den ersten Drehzahlwert n₁ erhöht. Die Drehzahl des Kompressors 207 erreicht den ersten Drehzahlwert n₁ zum Zeitpunkt t₀. Beispielsweise liegt der Zeitpunkt t₀ zwei Minuten nach der Inbetriebnahme des Kältegerätes 100 und beträgt der erste Drehzahlwert n₁ 1600 rpm. Im weiteren Verlauf wird die Drehzahl des Kompressors 207 stufenweise, beispielsweise in Stufen von 300 rpm, geändert. Nach jeder stufenweisen Änderung der Drehzahl des Kompressors 207 wird die Drehzahl des Kompressors 207 für einen vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise eine Minute, konstant gehalten, um eine Abkühlung des Kältemittels zu ermöglichen. Anschließend an den vorbestimmten Zeitraum wird mittels der Erfassungseinrichtung 209 der elektrische Verbrauchswert des Kompressors 207 erfasst. Überschreitet der erfasste elektrische Verbrauchswert des Kompressors 207 den Verbrauchsschwellwert, wird die Drehzahl des Kompressors 207 um eine Stufe reduziert. Unterschreitet hingegen der erfasste elektrische Verbrauchswert des Kompressors 207 den Verbrauchsschwellwert, wird die Drehzahl des Kompressors 207 um eine Stufe erhöht. Die stufenweise Änderung der Drehzahl des Kompressors 207 wird bis zum Erreichen des zweiten Drehzahlwertes n₂ zu dem Zeitpunkt t_E durchgeführt. Hierbei kann der zweite Drehzahlwert n₂ einer Nominaldrehzahl des Kompressors 207 entsprechen. Beispielsweise beträgt die Nominaldrehzahl des Kompressors 207 4500 rpm.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Kompressor 207 wie in der 4A gezeigt in Stufen beschleunigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Drehzahlwert n₁ einer Geschwindigkeitsbegrenzung entsprechen. Beispielsweise wird der erste Drehzahlwert n₁ von einem Hersteller des Kompressors 207 vorgegeben, um eine ausreichende Ölschmierung zu gewährleisten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Kältegerät 207 oder der Innenraum 201 des Kältegerätes 100 bei einem Durchlaufen des Drehzahlverlaufs 401 des Kompressors 207 effizient abgekühlt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann bei einem Durchlaufen des Drehzahlverlaufs 401 des Kompressors 207 ein Ausfallen des Kompressors 207 oder eines Motors des Kompressors 207 vermieden werden.
4B zeigt einen zeitlichen Temperaturverlauf 403 in dem Kältegerät 100. In dem abgebildeten Koordinatensystem bezeichnet T eine Temperatur des Kältegerätes 100 und t die Zeit. Beispielsweise ist die Temperatur T eine Temperatur in dem Innenraum 201 des Kältegerätes 100. Ferner sind ein Temperaturwert T₀ und die Zeitpunkte t₀ und t_E abgebildet.
Der Temperaturverlauf 403 zeigt den Verlauf der Temperatur bei einem Durchlaufen des in der 4A gezeigten Drehzahlverlaufs 401 des Kompressors 207. Bis zum Zeitpunkt t₀ beträgt die Temperatur des Kältegerätes 100 konstant den Temperaturwert T₀. Im weiteren Verlauf fällt die Temperatur des Kältegerätes 100 kontinuierlich ab.
Gemäß einer Ausführungsform kann auf der Basis des erfassten elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors 207 ein von dem Kompressor 207 zum Verdichten des Kältemittels bereitgestelltes Drehmoment bestimmt werden. Ist das bestimmte Drehmoment nahe an einem Drehmomentgrenzwert des Kompressors 207, kann ein Abbremsen durchgeführt werden, um die Leistung des Kompressors 207 oder eine Motorleistung des Kompressors 207 zu reduzieren.
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.
Bezugszeichenliste

100: Kältegerät
101: Obere Kältegerätetür
103: Untere Kältegerätetür
201: Innenraum
203: Isolierung
205: Hohlraum
207: Kompressor
209: Erfassungseinrichtung
211: Regelungseinrichtung
212: Inverter
301: Erster Anschluss
303: Zweiter Anschluss
401: Drehzahlverlauf
403: Temperaturverlauf
n: Drehzahl
n₁: Erster Drehzahlwert
n₂: Zweiter Drehzahlwert
T: Temperatur
T₀: Temperaturwert
t₀: Zeitpunkt
t_E: Zeitpunkt

Claims

Kältegerät (100) mit einem Kompressor (207), einer Erfassungseinrichtung (209) zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors (207) und einer Regelungseinrichtung (211) zum Regeln einer Drehzahl des Kompressors (207), dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
Kältegerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbrauchswert ein Stromwert oder ein Leistungswert ist.
Kältegerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, den erfassten elektrischen Verbrauchswert mit dem Verbrauchsschwellwert zu vergleichen, um das Erreichen des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert zu erfassen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (209) und die Regelungseinrichtung (211) in einem Inverter (212) integriert sind.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Überschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert niedriger als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, die Drehzahl des Kompressors (207) für einen Zeitraum konstant zu halten, und dass die Regelungseinrichtung (211) ferner ausgebildet ist, anschließend an den Zeitraum bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem bestimmten Drehzahlwert und einem aktuellen Drehzahlwert des Kompressors (207) ein vorbestimmter Differenzwert ist, und dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, den aktuellen Drehzahlwert des Kompressors (207) um den vorbestimmten Differenzwert zu ändern, um den bestimmten Drehzahlwert zu erhalten.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ferner ausgebildet ist, eine aktuelle Drehzahl des Kompressors (207) stufenweise zu erhöhen oder zu reduzieren, um die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ferner ausgebildet ist, bei Erreichen einer Nominaldrehzahl des Kompressors (207) die Drehzahl des Kompressors (207) konstant zu halten.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ferner ausgebildet ist, bei einer Inbetriebnahme des Kompressors (207) die Drehzahl des Kompressors (207) kontinuierlich auf einen vorbestimmten Drehzahlwert zu erhöhen.
Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, den bestimmten Drehzahlwert als einen aktuellen Drehzahlwert des Kompressors (207) in einem Speicher zu speichern.
Regelungseinrichtung (211) zum Regeln einer Drehzahl eines Kompressors (207) eines Kältegerätes (100), wobei die Regelungseinrichtung (211) mit einer Erfassungseinrichtung (209) zum Erfassen eines elektrischen Verbrauchswertes des Kompressors (207) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.
Regelungseinrichtung (211) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Unterschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert höher als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen, oder dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, bei Überschreiten des Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert den Drehzahlwert niedriger als einen aktuellen Drehzahlwert zu bestimmen.
Regelungseinrichtung (211) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (211) ausgebildet ist, die Drehzahl des Kompressors (207) für einen Zeitraum konstant zu halten, und dass die Regelungseinrichtung (211) ferner ausgebildet ist, anschließend an den Zeitraum bei Erreichen eines Verbrauchsschwellwertes durch den erfassten elektrischen Verbrauchswert einen Drehzahlwert zu bestimmen und die Drehzahl des Kompressors (207) auf den bestimmten Drehzahlwert einzustellen.