DE102017221866A1 - Einkreis-Kältegerät - Google Patents

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Abstract

Ein Kältegerät umfasst zwei unterschiedlich temperierbare Lagerzonen (1, 2) und zwei in einem Kältemittelkreis mit einem Verdichter (4) in Reihe verbundene, jeweils eine der Lagerzonen (1, 2) kühlende Verdampfer (6, 7). Einem der Verdampfer (6) ist ein Ventilator (10) zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen dem Verdampfer (6) und der von ihm gekühlten ersten Lagerzone (1) zugeordnet. Der Ventilator (10) ist von einer Steuereinheit (11) drehzahlgesteuert.

Description

  • Die vorliegende Befindung betrifft ein Einkreis-Kältegerät, d.h. ein Kältegerät mit einem Kältemittelkreislauf, in dem mehrere Verdampfer in Reihe mit einem Verdichter verbunden sind, so dass das vom Verdichter umgewälzte Kältemittel die Verdampfer nacheinander durchläuft. Die Verdampfer kühlen im Allgemeinen unterschiedlich temperierte Lagerzonen des Kältegeräts, wie etwa ein Gefrierfach und ein Normalkühlfach.
  • Aufgrund ihres einfachen Aufbaus sind solche Kältegeräte relativ preiswert. Da jedoch die Kältemittelflüsse durch die Verdampfer zwangsläufig die gleichen sind, können die Kühlleistungen der Verdampfer nicht unabhängig voneinander gesteuert werden, so dass, wenn in einem der Lagerfächer die Temperatur thermostatgeregelt ist, je nach Umgebungstemperatur die Gefahr besteht, dass das andere Lagerfach zuviel oder zuwenig Kühlleistung abbekommt. Es gibt daher nur einen eingeschränkten Bereich von Umgebungstemperaturen, in denen beide Lagerfächer bedarfsgerecht kühlen, und durch eine sorgfältige Dimensionierung der Verdampfer muss sichergestellt werden, dass dieser eingeschränkte Bereich wenigstens weitgehend mit dem Bereich von Umgebungstemperaturen übereinstimmt, in dem das Gerät zum Einsatz kommen soll. Wird dieser Bereich verlassen, so wird im ungeregelten Lagerfach die Temperatur entweder tiefer als notwendig, was zu erhöhtem Energieverbrauch und eventuell auch Schäden am Kühlgut führt, oder sie wird sie wird zu hoch, so dass die Haltbarkeit des Kühlguts beeinträchtigt ist. Um letzterem entgegenzuwirken, ist es bekannt, im Rahmen einer sogenannten Winterschaltung das geregelte Fach zu beheizen und auf diesem Wege eine relative Einschaltdauer des Verdichters zu erzwingen, die eine ausreichende Kühlung des ungeregelten Fachs sicherstellt. Auch diese Maßnahme beeinträchtigt merklich den Wirkungsgrad des Kältegeräts.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Einkreis-Kältegerät zu schaffen, das die Möglichkeit bietet, die Verteilung der Kühlleistung auf verschiedene Lagerzonen bei Bedarf auf einfache Weise zu beeinflussen.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät mit zwei unterschiedlich temperierbaren Lagerzonen und zwei in einem Kältemittelkreis mit einem Verdichter in Reihe verbundenen, jeweils eine der Lagerzonen kühlenden Verdampfern, wobei einem der Verdampfer ein Ventilator zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen dem Verdampfer und der von ihm gekühlten ersten Lagerzone zugeordnet ist, dass der Ventilator von einer Steuereinheit drehzahlgesteuert ist. Über die Luftmenge, die zwischen Verdampfer und erster Lagerzone zirkuliert, kann die auf diese Lagerzone entfallende Kühlleistung beeinflusst werden, und da die auf die erste Lagerzone entfallende Kühlleistung für die zweite nicht mehr zur Verfügung steht, ist auch die Aufteilung der Kühlleistung auf die Lagerzonen variabel.
  • Wieviel Kühlleistung insgesamt auf die Lagerzonen verteilt werden kann, hängt von der relativen Einschaltdauer des Verdichters ab, die ist typischerweise gesteuert durch einen Temperatursensor in der zweiten Lagerzone. Typischerweise schaltet die Steuereinheit den Verdichter bei Überschreitung einer Einschaltgrenztemperatur in der zweiten Lagerzone ein und bei Unterschreitung einer Ausschaltgrenztemperatur aus; denkbar ist aber auch die Verwendung eines drehzahlgesteuerten Verdichters.
  • Um jederzeit den Kältebedarf beider Lagerzonen decken zu können, sollte die Steuereinheit eingerichtet sein, die Drehzahl des Ventilators korreliert mit der Umgebungstemperatur festzulegen.
  • Zu diesem Zweck kann ein Temperatursensor an der ersten Lagerzone vorgesehen sein; in der Praxis genügt aber auch der bei vielen herkömmlichen Kältegeräten bereits vorhandene Umgebungstemperatursensor, da das Verhältnis von Umgebungstemperatur zu Solltemperatur der zweiten Lagerzone einen Rückschluss auf die benötigte Aufteilung der Kühlleistung auf die Lagerzonen und die dafür erforderliche Ventilatordrehzahl zulässt.
  • Ein Rückschluss auf die Umgebungstemperatur ist aber auch anhand einer Solltemperatur der zweiten Lagerzone und der zu deren Aufrechterhaltung benötigten relativen Einschaltdauer des Verdichters möglich. Daher kann die Steuerschaltung, sofern sie zur Erfassung dieser beiden Größen eingerichtet ist, auch ohne einen zweiten Temperatursensor auskommen.
  • Viele Kältegeräte unterstützen einen Schnellkühlmodus, in dem eine während des Normalkühlbetriebs geltende Ausschaltgrenztemperatur keine Gültigkeit mehr hat und durch eine tiefere Temperatur ersetzt ist oder der Verdichter kontinuierlich läuft, um in kurzer Zeit eine große Menge frisch eingeladenen, warmen Kühlguts herunterzukühlen. Ein solcher Schnellkühlmodus ist bei einem herkömmlichen Einkreiskältegerät sehr energieaufwendig, da bei einem Schnellkühlen des Normalkühlfachs der auf das Gefrierfach entfallende Anteil der Kühlleistung lediglich zu einer nutzlosen Unterkühlung führt und bei einem Schnellkühlen des Gefrierfachs das Normalkühlfach beheizt werden muss, um dort ein Gefrieren zu verhindern. Bei dem erfindungsgemäßen Kältegerät ist ein schnelles Kühlen der ersten Lagerzone bei gleichzeitig reduzierter Kühlung der zweiten möglich, indem der Ventilator mit maximaler Drehzahl, d.h. der höchsten von der Steuerschaltung einstellbaren Drehzahl des Ventilators, betrieben wird; alternativ kann die Drehzahl des Ventilators bemessen sein, um das Kältemittel im Verdampfer der ersten Lagerzone vollständig zu verdampfen.
  • Umgekehrt kann die zweite Lagerzone bevorzugt gekühlt werden, indem der Ventilator ausgeschaltet oder seine Drehzahl auf einen niedrigeren Wert als im Normalkühlbetrieb herabgesetzt wird.
  • Durch die Drehzahlsteuerung ist es möglich, während des Betriebs des Verdichters die Drehzahl des Ventilators konstant auf denjenigen Wert einzustellen, mit dem auch die Temperatur der ungeregelten ersten Lagerzone innerhalb eines Zielbereichs gehalten werden kann. Bei diesem Wert der Drehzahl hat der Ventilator aber nicht notwendigerweise auch einen guten Wirkungsgrad; auch die Geräuschentwicklung kann ungünstig sein, z.B. wegen Nähe der Drehzahl zu einer Resonanzfrequenz des Gerätegehäuses.
  • Um dadurch bedingte Nachteile zu vermeiden, kann die Steuerschaltung eingerichtet sein, in einer Betriebsphase des Verdichters zwischen Betrieb des Ventilators bei einer optimierten Drehzahl und Stillstand des Ventilators zu wechseln.
  • Die optimierte Drehzahl kann hinsichtlich des Wirkungsgrades oder hinsichtlich des Betriebsgeräuschs des Ventilators optimiert sein.
  • Denkbar ist auch, eine Umschaltmöglichkeit zwischen verschiedenen Betriebsmodi vorzusehen, in denen die optimierte Drehzahl des Ventilators nach jeweils unterschiedlichen Kriterien optimiert ist. So kann der Benutzer des Kältegeräts entscheiden, ob ihm Energieeffizienz oder Geräuscharmut wichtiger ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
    • 1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät;
    • 2 eine exemplarische Entwicklung der Drehzahl des Ventilators des Kältegeräts als Funktion der Zeit;
    • 3 die Entwicklung der Drehzahl bei einem abgewandelten Kältegerät;
    • 4 die Entwicklung der Drehzahl während zweier Verdichterbetriebsphasen gemäß einer Weiterentwicklung; und
    • 5 die Entwicklung der Drehzahl während einer Superkühl- bzw. -gefrierbetriebsphase.
  • 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Einkreis-Kältegerät mit zwei Lagerzonen, z.B. einem Gefrierfach 1 und einem Normalkühlfach 2, die in einem gemeinsamen Gehäuse 3 untergebracht sind. In einem Kältemittelkreislauf sind ein Verdichter 4, ein Verflüssiger 5, ein Verdampfer 6 des Gefrierfachs 1 und ein Verdampfer 7 des Normalkühlfachs 2 in Reihe verbunden. Der Verdampfer 7 ist dem Verdampfer 6 ohne zwischengeschaltete Drosselstelle nachgeschaltet, so dass in beiden Verdampfern - von durch Höhenunterschiede bedingten Abweichungen abgesehen - der gleiche Druck und damit die gleiche Verdampfungstemperatur herrscht. Dass die Fachtemperatur im Normalkühlfach 2 dennoch höher ist als im Gefrierfach 1, ist darauf zurückzuführen, dass ein großer Teil des flüssigen Kältemittels, das in den Verdampfer 6 eingespritzt wird, bereits dort verdampft und im Verdampfer 7 nur noch ein Rest ankommt.
  • Der Verdampfer 6 ist ein No-Frost-Verdampfer, typischerweise ein Lamellenverdampfer, der in einer vom Gefrierfach 1 durch eine Zwischenwand 8 abgeteilten Verdampferkammer 9 untergebracht ist. Ein Ventilator 10 ist an einem Durchgang der Zwischenwand 8 angeordnet, um einen Luftaustausch zwischen dem Gefrierfach 1 und der Verdampferkammer 9 anzutreiben.
  • Eine elektronische Steuereinheit 11 zum Steuern von Verdichter 4 und Ventilator 10 ist verbunden mit einer Benutzerschnittstelle 12, die es einem Benutzer ermöglicht, eine Solltemperatur für das Normalkühlfach 2 einzustellen und eventuell zwischen verschiedenen im Folgenden noch genauer beschriebenen Betriebsmodi des Kältegeräts auszuwählen. Sie ist ferner verbunden mit einem Temperatursensor 13 des Normalkühlfachs 2, um dessen Temperatur Tint mit der Solltemperatur zu vergleichen und anhand des Ergebnisses den Verdichter 4 zu steuern. Der Verdichter 4 kann drehzahlgesteuert oder ein-aus-gesteuert sein; im Folgenden wird der Fall eines ein-ausgesteuerten Verdichters 4 genauer betrachtet.
  • Die Steuereinheit 11 kann ferner mit einem Umgebungstemperatursensor 14 verbunden sein, um die Drehzahl des Ventilators 10 anhand der Umgebungstemperatur und eventuell der Solltemperatur des Normalkühlfachs mit Hilfe einer gespeicherten Kennkurve oder Rechenvorschrift festzulegen.
  • 2 zeigt exemplarisch die Entwicklung der Drehzahl n des Ventilators 10 und der Umgebungstemperatur Text im Laufe der Zeit t. Die als gestrichelte Kurve dargestellte Umgebungstemperatur Text ändert sich im Laufe eines Tages; um die Zusammenhänge deutlicher darstellen zu können, ist vereinfachend angenommen, dass die Temperatur Text nachts einen konstanten niedrigen Wert und tagsüber einen konstanten hohen Wert hat und morgens und abends jeweils allmählich ansteigt bzw. absinkt. Der Verlauf der Drehzahl ist als durchgezogene Kurve gezeigt. Frühmorgens, bei niedriger Umgebungstemperatur, ist der Kühlbedarf des Normalkühlfachs 2 gering, und die Zeitspannen, in denen der Verdichter 4 laufen muss, um das Normalkühlfach auf der eingestellten Solltemperatur zu halten, sind relativ kurz. Damit in den kurzen Verdichterbetriebsphasen auch das Gefrierfach 1 ausreichend gekühlt wird, betreibt die Steuereinheit 11 den Ventilator 10 mit einer anhand der Solltemperatur des Normalkühlfachs 2 und der Umgebungstemperatur Text festgelegten, hohen Drehzahl n1.
  • Wenn der Kältebedarf des Normalkühlfachs 2 gedeckt ist, schaltet die Steuereinheit 11 den Verdichter 4 aus (n=0). Gleichzeitig oder kurz darauf wird auch der Ventilator 10 ausgeschaltet. Da somit die Betriebszeiten von Verdichter 4 und Ventilator 10 im Wesentlichen übereinstimmen, ist der Betriebszustand des Verdichters 4 in 2 nicht eigens dargestellt.
  • Wenn im Laufe des Morgens ab t0 die Umgebungstemperatur Text ansteigt, so muss der Verdichter 4 länger laufen, um den Kältebedarf des Normalkühlfachs 2 zu decken, dementsprechend werden, wie in 2 gezeigt, auch die Betriebsphasen des Ventilators 10 länger. Mit der Umgebungstemperatur Text steigt auch der Kältebedarf des Gefrierfachs 1, allerdings prozentual in geringerem Umfang als der des Normalkühlfachs 2. Um das Gefrierfach 1 nicht stärker zu kühlen als nötig und gleichzeitig möglichst viel Kühlleistung für das Normalkühlfach 2 zur Verfügung zu haben, reduziert die Steuereinheit 11 die Drehzahl des Ventilators 10 in Abhängigkeit vom Temperaturanstieg, bis ab t1 die Umgebungstemperatur Text wieder konstant ist.
  • Entsprechend wird am Abend, bei ab dem Zeitpunkt t2 abnehmender Temperatur Text die Drehzahl des Ventilators 10 wieder heraufgesetzt. In beiden Fällen folgt hier die Drehzahl U ohne sichtbare Verzögerung der Änderung der Temperatur Text .
  • 3 zeigt die Entwicklung der Drehzahl n in dem Fall, dass das Kältegerät über keinen Umgebungstemperatursensor verfügt. In diesem Fall ermöglicht die relative Einschaltdauer des Verdichters 4 einen Rückschluss auf die Umgebungstemperatur Text ; diese ist abhängig von der zwischen der Umgebung und dem Normalkühlfach 2 aufrechtzuerhaltenden Temperaturdifferenz, so dass, wenn die für das Normalkühlfach 2 eingestellte Solltemperatur bekannt ist, aus der relativen Einschaltdauer auf die Außentemperatur geschlossen werden kann.
  • Diese relative Einschaltdauer kann über mehrere Ein- und Ausschaltphasen des Verdichters 4 gemittelt sein; je länger jedoch diese Phasen sind (d.h. je größer die Differenz zwischen Ein- und Ausschaltgrenztemperaturen ist) und umso größer die Zahl dieser Phasen, umso träger ist die Anpassung der Ventilatordrehzahl n. In der Ausgestaltung der 3 wird daher jeweils die Dauer der jüngsten Verdichterbetriebsphase als Maß für die relative Einschaltdauer genutzt. Diese ist bei der niedrigen Nachttemperatur gleichbleibend kurz, und dementsprechend hoch ist - genauso wie im Falle der 2 - in den nächtlichen Verdichterbetriebsphasen die Ventilatordrehzahl n.
  • In der dritten Verdichterbetriebsphase der 3, ab dem Zeitpunkt t0 , beginnt die Umgebungstemperatur Text zu steigen, doch bleibt dies zunächst ohne Auswirkung auf die Ventilatordrehzahl n. Erst ab einem Zeitpunkt t1, an dem die Dauer der dritten Verdichterbetriebsphase die der vorhergehenden zu übersteigen beginnt, wird erkennbar, dass die Umgebungstemperatur gestiegen sein muss, und die Steuereinheit 11 beginnt, die Drehzahl n zu reduzieren.
  • In der nachfolgenden Verdichterbetriebsphase hat die Temperatur Text nochmals zugenommen; und sobald (ab dem Zeitpunkt t2 ) ihre Länge die der vorhergehenden dritten Verdichterbetriebsphase überschreitet, reduziert die Steuereinheit die Drehzahl n weiter. Solange nun die Temperatur Text auf dem hohen Wert bleibt, ändert sich die Dauer der Verdichterbetriebsphasen und folglich auch die Drehzahl n nicht mehr.
  • Die am Abend ab dem Zeitpunkt t3 wieder abnehmende Temperatur führt zu einer Verkürzung der Verdichterbetriebsphasen, die sich jeweils zu Beginn einer nachfolgenden Verdichterbetriebsphase als Zunahme der Ventilatordrehzahl n auswirkt. Nachdem ab dem Zeitpunkt t4 wieder eine Verdichterbetriebsphase vollständig bei niedriger Temperatur stattgefunden hat, erreicht die Drehzahl n wieder denselben hohen Wert wie zu Anfang des Diagramms.
  • Die Drehzahlen n, die sich bei den oben beschriebenen Verfahren ergeben, können unter diversen Gesichtspunkten, insbesondere hinsichtlich der Energieeffizienz des Ventilators oder hinsichtlich der Geräuschentwicklung ungünstig sein. Es kann z.B. der Fall auftreten, dass eine Drehzahl n1 des Ventilators, die sich bei niedriger Umgebungstemperatur Text einstellt, höher ist als eine Drehzahl nopt , die sich durch besonders niedriges Betriebsgeräusch oder besonders hohen Wirkungsgrad auszeichnet, eine sich bei hoher Umgebungstemperatur ergebende Drehzahl n2 aber niedriger ist als nopt . 4 zeigt in einem gegenüber 2 und 3 vergrößerten zeitlichen Maßstab zwei solche Betriebsphasen. Im Fall n1>nopt muss der Ventilator 10 während der gesamten Verdichterbetriebsphase mit der Drehzahl n1 laufen, da ein zeitweiliger Betrieb bei der Drehzahl nopt mit zeitweiligem Betrieb mit einer noch höheren Drehzahl als n1 ausgeglichen werden müsste und dies, sofern eine so hohe Drehzahl überhaupt realisierbar ist, absehbar zu zumindest zeitweise stark erhöhtem Betriebsgeräusch oder schlechtem Wirkungsgrad führen würde. Liegt die sich einstellende Drehzahl n2 jedoch unter nopt , dann genügt es, wenn sich im Laufe der Verdichterbetriebsphase Ventilatorbetriebsphasen mit Drehzahl nopt und Stillstandsphasen des Ventilators (in denen Geräuschentwicklung und Energieverbrauch nicht anders als ideal sein können) in einem solchen Verhältnis abwechseln, dass sich nopt als mittlere Drehzahl des Ventilators 10 während der Verdichterbetriebsphase ergibt.
  • Dem Benutzer kann an der Benutzerschnittstelle 12 die Möglichkeit geboten werden, zwischen verschiedenen optimierten Betriebsmodi auszuwählen. So wird etwa in einem verbrauchsoptimierten Betriebsmodus als optimierte Drehzahl nopt eine Drehzahl zugrundegelegt, bei der Wirkungsgrad des Ventilators 10 maximal ist, während, wenn der Benutzer einen geräuschoptimierten Betriebsmodus auswählt, als optimierte Drehzahl nopt eine Drehzahl ausgewählt wird, bei der die Betriebsgeräuschemission minimal ist.
  • Da Fertigungstoleranzen des Kältegeräts zu von einem Gerät einer Baureihe zum anderen unterschiedlichen Resonanzfrequenzen des Gehäuses führen können, kann es sinnvoll sein, wenn die Benutzerschnittstelle 12 ferner dem Benutzer die Möglichkeit bietet, die im geräuschoptimierten Betriebsmodus verwendete optimierte Drehzahl nopt selbst auszuwählen.
  • 5 veranschaulicht den Betrieb des Ventilators 10 in einem Supergefrier- bzw. Superkühlmodus. Im Normalbetrieb, vor dem Zeitpunkt t0 , werden Verdichter 4 und Ventilator 10 immer dann eingeschaltet, wenn die Temperatur Tint des Normalkühlfachs 2 über eine Einschaltgrenztemperatur Tein ansteigt (wobei der Betrieb des Ventilators 10 kontinuierlich bei einer an die Umgebungstemperatur angepassten konstanten Drehzahl n erfolgen kann oder, wie oben beschrieben, Betriebsphasen des Ventilators bei einer optimierten Drehzahl nopt und Ausschaltphasen einander so abwechseln können, dass sich n als mittlere Drehzahl ergibt), und sie werden wieder ausgeschaltet, sobald die Temperatur Tint wieder unter eine Ausschaltgrenztemperatur Taus gefallen ist.
  • Zum Zeitpunkt t0 aktiviert der Benutzer an der Benutzerschnittstelle 12 einen Supergefriermodus, um z.B. eine größere Menge an neu in das Gefrierfach 1 geladenem Kühlgut schnell zu gefrieren. Die Folge dieser Maßnahme ist ein Einschalten des Verdichters 4 und des Ventilators 11 unabhängig von der Temperatur Tint . Der Ventilator 10 läuft kontinuierlich mit einer hohen Drehzahl nmax . Dies kann die höchste für den Ventilator 10 zugelassene Drehzahl sein, oder sie kann in Abhängigkeit von der Geometrie des Verdampfers 6 und der Wege der Luft zwischen Verdampferkammer 9 und Gefrierfach 1 in einem bestimmten Modell von Kältegerät so gewählt sein, dass die umgewälzte Luft ausreicht, um das eingespritzte Kältemittel im Verdampfer 6 vollständig zu verdampfen, so dass am Verdampfer 7 des Normalkühlfachs 2 nur noch Kältemitteldampf ankommt. So wird das Gefrierfach 2 mit der maximal möglichen Leistung gekühlt; da die Wärmekapazität des Dampfs gering ist, ist die Kühlleistung, die weiterhin auf das Normalkühlfach entfällt, sehr niedrig und unter Umständen nicht einmal ausreichend, um dessen Erwärmung durch Wärmezufluss aus der Umgebung aufzuhalten. Für diesen Fall kann vorgesehen sein, dass wenn während des Supergefriermodus die Temperatur Tint über die Einschaltgrenztemperatur Tein ansteigt, die Ventilatordrehzahl gedrosselt wird, um eine kleine Menge flüssigen Kältemittels in den Verdampfer 7 vordringen zu lassen, die ausreicht, um die weitere Erwärmung des Normalkühlfachs 2 zu verhindern.
  • In 5 ist der Fall gezeigt, dass auch im Supergefriermodus die auf den Verdampfer 7 entfallende Kühlleistung noch ausreicht, um die Temperatur Tint des Normalkühlfachs 2 abnehmen zu lassen. Für diesen Fall ist eine Abbruchtemperatur Tstop definiert, die im Normalkühlfach 2 nicht unterschritten werden darf, da sonst Frostschäden am Kühlgut nicht ausgeschlossen werden können. Wenn diese Temperatur Tstop erreicht wird, muss der Betrieb von Verdichter 4 und Ventilator 10 wenigstens solange unterbrochen werden, bis Tint wieder auf einen vorgegeben Mindestabstand von Tstop angestiegen ist.
  • In der Darstellung von 5 wird diese Temperatur Tstop nicht erreicht, sondern die vorgegebene Dauer des Supergefriermodus endet vorher, zum Zeitpunkt t1, und der Normalbetriebsmodus wird wieder aufgenommen.
  • Zum Zeitpunkt t2 beginnt die Temperatur Tint des Normalkühlfachs 2 schnell zu steigen, z.B. weil durch Türöffnen und Einbringen einer größeren Menge von neuem Kühlgut viel Wärme in das Normalkühlfach 2 gelangt ist. Die Steuereinheit 11 kann programmiert sein, um einen solchen Fall automatisch zu erkennen und daraufhin in einen Superkühlmodus zu wechseln; es kann aber auch eine Eingabe durch den Benutzer an der Benutzerschnittstelle 12 Voraussetzung für einen Übergang in den Superkühlmodus sein. Dieser Übergang findet am Zeitpunkt t3 statt und hat eine Herabsetzung der Ventilatordrehzahl auf einen Wert nmin zur Folge. Dieser Wert kann Null sein, vorzugsweise ist er zwischen Null und n so gewählt, dass der Wärmezufluss aus der Umgebung zum Gefrierfach 1 soeben ausgeglichen wird. Somit verdampft nur ein kleiner Teil des eingespritzten flüssigen Kältemittels im Verdampfer 6, der Rest erreicht den Verdampfer 7 und steht somit zur Verfügung, um das Normalkühlfach 2 mit hoher Leistung zu kühlen.
  • Der Superkühlmodus endet nach einer vorgegebenen maximalen Dauer oder bei Erreichen der Ausschaltgrenztemperatur Taus zum Zeitpunkt t4 .
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gefrierfach
    2
    Normalkühlfach
    3
    Gehäuse
    4
    Verdichter
    5
    Verflüssiger
    6
    Verdampfer
    7
    Verdampfer
    8
    Zwischenwand
    9
    Verdampferkammer
    10
    Ventilator
    11
    Steuereinheit
    12
    Benutzerschnittstelle
    13
    Temperatursensor
    14
    Umgebungstemperatursensor

Claims (11)

  1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit zwei unterschiedlich temperierbaren Lagerzonen (1, 2) und zwei in einem Kältemittelkreis mit einem Verdichter (4) in Reihe verbundenen, jeweils eine der Lagerzonen (1, 2) kühlenden Verdampfern (6, 7), wobei einem der Verdampfer (6) ein Ventilator (10) zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen dem Verdampfer (6) und der von ihm gekühlten ersten Lagerzone (1) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (10) von einer Steuereinheit (11) drehzahlgesteuert ist.
  2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) eingerichtet ist, die Drehzahl des Ventilators (10) korreliert mit der Umgebungstemperatur (Text) festzulegen.
  3. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) mit einem Umgebungstemperatursensor (14) verbunden ist.
  4. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) eingerichtet ist, die Drehzahl (n) anhand einer Solltemperatur der zweiten Lagerzone (2) und der relativen Einschaltdauer des Verdichters (4) festzulegen.
  5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) neben einem Normalkühlmodus wenigstens zwei Schnellkühlmodi unterstützt, die sich in der Drehzahl (nmax, nmin) des Ventilators (10) unterscheiden.
  6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Schnellkühlmodi die Drehzahl (nmax) des Ventilators (10) maximal ist.
  7. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Schnellkühlmodi die Drehzahl des Ventilators (10) bemessen ist, um das Kältemittel im Verdampfer (6) der ersten Lagerzone (1) vollständig zu verdampfen.
  8. Kältegerät nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Schnellkühlmodi der Ventilator (10) ausgeschaltet oder seine Drehzahl (nmin) niedriger als in dem Normalkühlmodus ist.
  9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (11) eingerichtet ist, in einer Betriebsphase des Verdichters (4) zwischen Betrieb des Ventilators (10) bei einer optimierten Drehzahl (nopt) und Stillstand des Ventilators (10) zu wechseln.
  10. Kältegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierte Drehzahl (nopt) hinsichtlich des Wirkungsgrades oder hinsichtlich des Betriebsgeräuschs des Ventilators (10) optimiert ist.
  11. Kältegerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (11) zwischen Betriebsmodi umschaltbar ist, in denen die optimierte Drehzahl (nopt) des Ventilators (10) nach jeweils unterschiedlichen Kriterien optimiert ist.
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CN112964019A (zh) * 2021-02-24 2021-06-15 珠海格力电器股份有限公司 一种食品保鲜控制方法、装置及冰箱
US20220341649A1 (en) * 2019-11-04 2022-10-27 Lg Electronics Inc. Refrigerator and method of controlling the same
DE102022209230A1 (de) 2022-09-06 2024-03-07 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zur Steuerung eines Kältegeräts und Kältegerät

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