DE102019118784A1 - Fridge and / or freezer - Google Patents

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Thomas Ertel
Michael Schick
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf mit drehzahlgeregeltem Kompressor, Verflüssiger, durchflussregelbarem Expansionsventil und Verdampfer, wobei das Gerät eine Steuereinheit aufweist, die mit dem drehzahlgeregelten Kompressor und dem regelbaren Expansionsventil in Verbindung steht und ausgebildet ist, einen Abtauzyklus durchzuführen, in dem der Kompressor mit niedriger Drehzahl betrieben und das Expansionsventil auf einen großen Durchflussquerschnitt gestellt wird, um warmes Kältemittel in den Verdampfer zu leiten und das Ausmaß der Kältemittelverdampfung im Verdampfer gering zu halten oder zu vermeiden.The invention relates to a refrigerator and / or freezer with a refrigerant circuit with a speed-controlled compressor, condenser, flow-adjustable expansion valve and evaporator, the device having a control unit which is connected to the speed-controlled compressor and the adjustable expansion valve and is designed to carry out a defrosting cycle , in which the compressor is operated at low speed and the expansion valve is set to a large flow area in order to direct warm refrigerant into the evaporator and to keep the extent of refrigerant evaporation in the evaporator low or to avoid it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät, in dem ein Konzept zur Verwendung von Wärme aus dem Kompressor und dem Verflüssiger zum Abtauen des Verdampfers verwirklicht ist.The invention relates to a refrigerator and / or freezer in which a concept for using heat from the compressor and the condenser to defrost the evaporator is implemented.

Das sich aufgrund der Luftfeuchtigkeit am Verdampfer im Innenraum eines Kühl- und/oder Gefriergeräts mit einem Kältemittelkreislauf anlagernde Wasser kann im Verlauf des Kühlbetriebs gefrieren, was zu einem fortlaufenden Vereisen des Verdampfers führt. Um Effizienzverluste durch ein solches Vereisen zu vermeiden, können regelmäßig Abtauzyklen vorgesehen sein, in denen die Temperatur an der Oberfläche des Verdampfers durch eine Abtauheizung oder das Einleiten von warmem Kältemittel auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes gehoben wird, sodass das Eis schmilzt und als Tauwasser vom Verdampfer abfließt. Das Tauwasser wird dann typischerweise in einer unterhalb des Verdampfers angeordneten Tauwasserrinne aufgefangen und anhand einer Tauwasserleitung aus dem Geräteinnenraum in eine außerhalb des Geräteinnenraums angeordnete Tauwasserschale geleitet, wo es verdunsten kann.The water that accumulates on the evaporator in the interior of a refrigerator and / or freezer with a refrigerant circuit due to the air humidity can freeze in the course of the cooling operation, which leads to the evaporator icing up continuously. In order to avoid efficiency losses due to such freezing, regular defrosting cycles can be provided in which the temperature on the surface of the evaporator is raised to a temperature above freezing point by means of a defrost heater or the introduction of warm refrigerant, so that the ice melts and is removed as condensation water Evaporator drains. The condensation water is then typically collected in a condensation water channel arranged below the evaporator and, by means of a condensation water line, is passed from the interior of the device into a condensation tray arranged outside the interior of the device, where it can evaporate.

Die Temperaturerhöhung des Verdampfers während eines Abtaubetriebs wird im Haushaltsbereich typischerweise anhand einer elektrischen Abtauheizung durchgeführt, bei der es sich um eine elektrische Widerstandsheizung handelt.The temperature increase of the evaporator during a defrosting operation is typically carried out in the household sector using an electrical defrost heater, which is an electrical resistance heater.

Im Gewerbebereich ist teilweise die Abtauung mit Kältemittelumwälzung und Kreislaufumkehr üblich, dabei wird jedoch in der Regel der Verflüssiger durch einen Bypass umgangen. Die zur Abtauung benötigte Wärme wird vom Kompressor erzeugt. Ein Beispiel für eine Ausbildung des Kältemittelkreislaufs, mit dem warmes Kältemittel über einen Bypass in den Verflüssiger geleitet wird, ist in der DE 10 2014 001 929 A1 offenbart.In the commercial sector, defrosting with refrigerant circulation and reversal of the circuit is sometimes common, but the condenser is usually bypassed. The heat required for defrosting is generated by the compressor. An example of a design of the refrigerant circuit with which warm refrigerant is fed into the condenser via a bypass is shown in FIG DE 10 2014 001 929 A1 disclosed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Konzept zur möglichst energieeffizienten Abtauung eines Verdampfers aufzufinden, das sich ohne Zusatzbauteile am Gerät verwirklichen lässt.The object of the invention is to find a concept for the most energy-efficient defrosting of an evaporator that can be implemented on the device without additional components.

Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem wärmeisolierten Gerätekorpus, der einen Innenraum umschließt, und mit einer Wärmepumpe, anhand welcher der Innenraum gekühlt werden kann, wobei es sich bei der Wärmepumpe um einen Kältemittelkreislauf mit Kompressor, Verflüssiger, Drossel und Verdampfer handelt, wobei es sich bei dem Kompressor um einen drehzahlgeregelten Kompressor handelt, der mit variabler Drehzahl betrieben werden kann, wobei es sich bei der Drossel um ein Expansionsventil mit regelbarem Durchflussquerschnitt handelt, und wobei das Gerät eine Steuereinheit aufweist, die mit dem drehzahlgeregelten Kompressor und dem regelbaren Expansionsventil in Verbindung steht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, einen Abtauzyklus durchzuführen, in dem der Kompressor mit niedriger Drehzahl betrieben und das Expansionsventil auf einen großen Durchflussquerschnitt gestellt wird, um warmes Kältemittel in den Verdampfer zu leiten und das Ausmaß der Kältemittelverdampfung im Verdampfer gering zu halten oder zu vermeiden.Against this background, the invention relates to a refrigerator and / or freezer with a heat-insulated device body that encloses an interior space, and with a heat pump, by means of which the interior space can be cooled, the heat pump being a refrigerant circuit with a compressor, condenser, Throttle and evaporator is, the compressor is a speed-controlled compressor that can be operated with variable speed, the throttle is an expansion valve with a controllable flow cross-section, and the device has a control unit that is connected to the speed-controlled compressor and the controllable expansion valve is in connection. According to the invention it is provided that the control unit is designed to carry out a defrosting cycle in which the compressor is operated at low speed and the expansion valve is set to a large flow cross-section in order to conduct warm refrigerant into the evaporator and to keep the extent of refrigerant evaporation in the evaporator low or to avoid.

Im Rahmen des derartigen Abtaubetriebs des Kältemittelkreislaufs steigt die Verdampfertemperatur an und kann den Gefrierpunkt übersteigen, wodurch am Verdampfer angelagertes Eis abgetaut werden kann.In the context of such a defrosting operation of the refrigerant circuit, the evaporator temperature rises and can exceed the freezing point, whereby ice deposited on the evaporator can be defrosted.

Als niedrige Drehzahl ist im Zusammenhang mit der beanspruchten Erfindung eine Drehzahl zu verstehen, die unterhalb der Drehzahl liegt, mit welcher der Kompressor im normalen Kühlbetrieb durchschnittlich betrieben wird. Beispielsweise kann es sich um die geringste Stufe handeln, für die der Kompressor ausgelegt ist. In einer Ausführungsvariante ist die Drehzahl bei 1300 U/min oder weniger.In connection with the claimed invention, a low speed is to be understood as a speed which is below the speed at which the compressor is operated on average in normal cooling operation. For example, it can be the lowest level for which the compressor is designed. In one embodiment, the speed is 1300 rpm or less.

Der große Durchflussquerschnitt korrespondiert vorzugsweise zum größten Durchflussquerschnitt, der am Ventil eingestellt werden kann, bzw. beträgt mindestens 80% und vorzugsweise mindestens 90% dieses größten einstellbaren Durchflussquerschnitts. Jedenfalls liegt er oberhalb des Durchflussquerschnitts, welchen das Expansionsventil im normalen Kühlbetrieb bzw. während der Kühlphasen im Durchschnitt einnimmt. Generell sollte das Ventil so ausgebildet sein, dass sein Durchflussquerschnitt so groß eingestellt werden kann, dass im Verdampfer keine oder kaum eine Kältemittelexpansion mehr stattfindet.The large flow cross-section preferably corresponds to the largest flow cross-section that can be set on the valve, or is at least 80% and preferably at least 90% of this largest adjustable flow cross-section. In any case, it is above the flow cross-section which the expansion valve assumes on average in normal cooling operation or during the cooling phases. In general, the valve should be designed so that its flow cross-section can be set so large that no or hardly any refrigerant expansion takes place in the evaporator.

Regelbare Expansionsventile sind aus der WO 2018/104391 A1 bekannt. Das dort vorgestellte Mikroexpansionsventil, das sich für einen Einsatz im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung eignet, kann an Stelle einer Kapillare als Drosselorgan in ein Kühl- und/oder Gefriergerät eingebaut werden. Es kann in einer Stellung über einen sehr großen Durchflussquerschnitt verfügen.Adjustable expansion valves are from the WO 2018/104391 A1 known. The micro-expansion valve presented there, which is suitable for use in the context of the invention described here, can be installed as a throttle element in a refrigerator and / or freezer instead of a capillary. In one position it can have a very large flow area.

Vorzugsweise weist der Kältemittelkreislauf keine Bypassleitung auf, die vom Kompressor an Verflüssiger und/oder Drossel vorbei direkt zum Verdampfer führt. Da mit dem drehzahlgeregelten Kompressor und mit dem regelbaren Expansionsventil beim Einleiten von warmem Kältemittel in den Verdampfer auf ohnehin im Kältemittelkreislauf vorhandene Komponenten zurückgegriffen wird, sind zur Ermöglichung eines Abtaubetriebs anders als im in der DE 10 2014 001 929 A1 offenbarten Kreislauf keine Zusatzbauteilen am Gerät erforderlich.The refrigerant circuit preferably does not have a bypass line which leads from the compressor past the condenser and / or throttle directly to the evaporator. Since with the speed-controlled compressor and with the controllable expansion valve when warm refrigerant is introduced into the evaporator, components already present in the refrigerant circuit are used, are different to enable defrosting than in the DE 10 2014 001 929 A1 disclosed circuit no additional components on the device required.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Gefriergerät einen außerhalb des Innenraums angeordneten Verflüssigerventilator auf, der im Betrieb den Verflüssiger mit einem Luftstrom beaufschlagen kann, wobei der Verflüssigerventilator mit der Steuereinheit in Verbindung steht und wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, während des Abtauzyklus den Verflüssigerventilator nicht zu betreiben. Durch die Nichtbelüftung des Verflüssigers wird am Verflüssiger weniger Wärme abgeführt, sodass im Kältemittel mehr Wärme für das Abtauen des Verdampfers zur Verfügung steht.In a preferred development, the refrigerator and / or freezer according to the invention has a condenser fan which is arranged outside the interior and which can act on the condenser with an air flow during operation, the condenser fan being connected to the control unit and the control unit being designed during the Defrost cycle not operate the condenser fan. Because the condenser is not ventilated, less heat is dissipated at the condenser, so that more heat is available in the refrigerant for defrosting the evaporator.

Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Gefriergerät in einer bevorzugten Weiterbildung einen im Innenraum angeordneten Verdampferventilator auf, der im Betrieb den Verdampfer mit einem Luftstrom beaufschlagen kann, wobei der Verdampferventilator mit der Steuereinheit in Verbindung steht und wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, während des Abtauzyklus den Verdampferventilator nicht zu betreiben. Durch die Nichtbelüftung des Verdampfers wird der Anteil der Wärme, die der im Rahmen des Abtaubetriebs geheizte Verdampfer an den Innenraum abgibt, gering gehalten.Furthermore, the refrigerator and / or freezer according to the invention has, in a preferred development, an evaporator fan arranged in the interior, which can act on the evaporator with an air flow during operation, wherein the evaporator fan is in connection with the control unit and wherein the control unit is formed while not operate the evaporator fan during the defrost cycle. Because the evaporator is not ventilated, the amount of heat that the evaporator, which is heated during defrosting, is kept low.

Weiterhin bevorzugt ist eine Ausbildung der Steuereinheit derart, dass der Kompressor vor oder während des Abtauzyklus durch einen ineffizienten Betrieb oder eine Bestromung im Stillstand erwärmt wird. Der ineffiziente Betrieb zeichnet sich durch einen im Vergleich zum Wirkungsgrad während des normalen Kühlbetriebs geringeren Wirkungsgrad aus. Im Rahmen der Erfindung kann also vorgesehen sein, durch eine ineffiziente Betriebsweise vor oder während der Abtauphase zusätzlich Wärme zu erzeugen, die dann im Kompressor und Verflüssiger gespeichert wird. Der ineffiziente Betrieb kann durch eine suboptimale zeitliche Abfolge der Bestromung der Spulen des Elektromotors durch den Inverter realisiert werden, oder es kann bei stehendem Kompressor Strom durch die Spulen des Elektromotors geleitet werden. Ein Beispiel für die Schaltung eines ineffizienten Kompressorbetriebs ist in der DE 10 2012 213 468 A1 offenbart.Furthermore, a design of the control unit is preferred in such a way that the compressor is heated before or during the defrosting cycle by inefficient operation or an energization at standstill. The inefficient operation is characterized by a lower efficiency compared to the efficiency during normal cooling operation. In the context of the invention it can therefore be provided that additional heat is generated by an inefficient operating mode before or during the defrosting phase, which heat is then stored in the compressor and condenser. The inefficient operation can be implemented by a suboptimal time sequence of energizing the coils of the electric motor by the inverter, or current can be passed through the coils of the electric motor when the compressor is not running. An example of the circuit for inefficient compressor operation is shown in FIG DE 10 2012 213 468 A1 disclosed.

In einer Ausführungsvariante umfasst das Gerät einen Temperaturfühler zur Ermittlung der Verdampfertemperatur, vorzugsweise der Oberflächentemperatur des Verdampfers, der mit der Steuereinheit in Verbindung steht.In one embodiment variant, the device comprises a temperature sensor for determining the evaporator temperature, preferably the surface temperature of the evaporator, which is connected to the control unit.

Das Gerät kann zusätzlich eine elektrische Abtauheizung, vorzugsweise eine elektrische Widerstandsheizung am Verdampfer und/oder an einer oder mehreren zur Vereisung neigenden Stellen, insbesondere am Tauwasserablauf aufweisen, die mit der Steuereinheit in Verbindung steht. Dabei kann die Steuereinheit ausgebildet sein, den Betrieb der Widerstandsheizung so zu regeln, dass sie während des Abtauzyklus zusätzlich aktiviert wird, vorzugsweise dann, wenn die erreichte Verdampfertemperatur eines oder mehrere in der Steuereinheit hinterlegte Kriterien nicht erfüllt. Beispielsweise kann das Erreichen einer Schwellentemperatur, gegebenenfalls nach Ablauf einer gewissen Anlaufzeit, als Kriterium herangezogen werden. So kann etwa die elektrische Abtauheizung zugeschaltet werden, wenn die Schwellentemperatur nach der Durchführung des Kältemittel-Abtaubetriebs für eine gewisse Zeitspanne nicht erreicht wird. Ferner kann der Verlauf der Verdampfertemperatur als Kriterium herangezogen werden. So kann etwa die elektrische Abtauheizung zugeschaltet werden, wenn die Verdampfertemperatur trotz fortlaufenden Abtaubetriebs wieder sinkt, beispielsweise weil die im Verflüssiger und Kompressor gespeicherte Wärme zu einem gewissen Grad verbraucht wurde.The device can additionally have an electrical defrost heater, preferably an electrical resistance heater on the evaporator and / or on one or more places prone to icing, in particular on the defrost water drain, which is connected to the control unit. The control unit can be designed to regulate the operation of the resistance heater in such a way that it is additionally activated during the defrosting cycle, preferably if the evaporator temperature reached does not meet one or more criteria stored in the control unit. For example, reaching a threshold temperature, possibly after a certain start-up time, can be used as a criterion. For example, the electrical defrost heater can be switched on if the threshold temperature is not reached for a certain period of time after the refrigerant defrost operation has been carried out. Furthermore, the course of the evaporator temperature can be used as a criterion. For example, the electrical defrost heater can be switched on if the evaporator temperature drops again despite ongoing defrosting, for example because the heat stored in the condenser and compressor has been consumed to a certain extent.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, nach Durchführung des Abtauzyklus bei Kompressorstillstand eine Ruhephase einzuleiten, bevor der Kühlbetrieb wieder aufgenommen wird. Die Ruhephase kann beispielsweise einsetzen, wenn der Verdampfer im Rahmen des Abtaubetriebs eine bestimmte Schwellentemperatur erreicht hat oder für eine bestimmte Zeit oberhalb einer Schwellentemperatur gelegen hat. Während der Ruhephase kann Tauwasser vom Verdampfer abfließen. Die Ruhephase kann in einer Ausführungsvariante beendet werden, sobald die Verdampfertemperatur wieder einen bestimmten Schwellenwert, beispielsweise 0°C unterschritten hat.In one embodiment, the control unit is designed to initiate a rest phase after the defrosting cycle has been carried out when the compressor is at a standstill, before cooling operation is resumed. The rest phase can start, for example, when the evaporator has reached a certain threshold temperature during defrosting or has been above a threshold temperature for a certain time. During the resting phase, condensation water can flow off the evaporator. In one embodiment variant, the rest phase can be ended as soon as the evaporator temperature has again fallen below a certain threshold value, for example 0 ° C.

Auch kann die Steuereinheit ausgebildet sein, vor Durchführung des Abtauzyklus den Kompressor ineffizient zu betreiben, um diesen aufzuheizen. Während dieses Heizbetriebs des Kompressors wird das Ventil allerdings noch nicht auf den großen Durchflussquerschnitt geöffnet, sodass der Abtaubetrieb noch nicht beginnt. Beispiele für ineffiziente Kompressorbetriebsarten wurden bereits weiter oben näher erläutert.The control unit can also be designed to operate the compressor inefficiently before carrying out the defrosting cycle in order to heat it up. During this heating operation of the compressor, however, the valve is not yet opened to the large flow cross-section, so that the defrosting operation does not yet begin. Examples of inefficient compressor operating modes have already been explained in more detail above.

Bei dem Gerät kann es sich um ein reines Kühlgerät, ein reines Gefriergerät oder ein Kühl- und Gefrier-Kombinationsgerät handeln. Auch kann vorgesehen sein, dass die Temperatur des Innenraums oder die Temperatur einzelner Zonen des Innenraums variabel eingestellt werden kann, sodass das Gerät wahlweise als reines Kühlgerät, reines Gefriergerät oder Kühl- und Gefrier-Kombinationsgerät betrieben werden kann.The device can be a pure refrigerator, a pure freezer or a refrigerator and freezer combination device. It can also be provided that the temperature of the interior or the temperature of individual zones of the interior can be set variably so that the device can be operated either as a pure refrigerator, pure freezer or refrigerator and freezer combination device.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel. In den Figuren zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts; und
  • 2: ein Flussdiagramm, das den Ablauf bei der Durchführung eines Abtauzyklus in einem erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergerät zeigt.
Further details and advantages of the invention emerge from the following with reference to FIG Figures described embodiment. In the figures show:
  • 1 : a schematic representation of a refrigerant circuit of a refrigerator and / or freezer according to the invention; and
  • 2 : a flowchart showing the sequence when performing a defrosting cycle in a refrigerator and / or freezer according to the invention.

In 1 wird ein Kältemittelkreislauf 10 gezeigt, wie er in einem erfindungsgemä-ßen Kühl- und/oder Gefriergerät zum Einsatz kommt. Der Kältemittelkreislauf umfasst eine Kältemittelleitung 1, einen Kompressor 2, einen Verflüssiger 3, einen Trockner 4, einen Wärmetauscher 5, ein Expansionsventil 6 und einen Verdampfer 7. Zwischen der Druckseite des Kompressors 2 und dem Expansionsventil 6 befindet sich der Hochdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs 10. Zwischen dem Expansionsventil 6 und der Saugseite des Kompressors 2 befindet sich der Niedrigdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs 10. Am Verdampfer 7 ist ein Temperaturfühler 7a zur Messung der Oberflächentemperatur des Verdampfers 7 angeordnet. Des Weiteren ist am Verdampfer 7 eine elektrische Abtauheizung 7b angeordnet.In 1 becomes a refrigerant circuit 10 shown how it is used in a refrigerator and / or freezer according to the invention. The refrigerant circuit includes a refrigerant line 1 , a compressor 2 , a condenser 3 , a dryer 4th , a heat exchanger 5 , an expansion valve 6th and an evaporator 7th . Between the pressure side of the compressor 2 and the expansion valve 6th is the high pressure section of the refrigerant circuit 10 . Between the expansion valve 6th and the suction side of the compressor 2 is the low-pressure section of the refrigerant circuit 10 . On the evaporator 7th is a temperature sensor 7a for measuring the surface temperature of the evaporator 7th arranged. Furthermore is on the evaporator 7th an electric defrost heater 7b arranged.

Der Verdampfer 7 ist innerhalb des vom wärmeisolierten Gerätekorpus umgebenen Innenraums des Geräts angeordnet, beispielsweise an oder hinter der Wand des Innenbehälters. Der Verflüssiger 3 ist außerhalb des vom wärmeisolierten Gerätekorpus umgebenen Innenraums angeordnet. Das Gerät kann einen Maschinenraum aufweisen, in welchem der Kompressor 2, der Verflüssiger 3 und das Expansionsventil 6 angeordnet sind. Der Maschinenraum kann in einem Sockelbereich des Kühl- und/oder Gefriergeräts angeordnet sein.The evaporator 7th is arranged within the interior of the device surrounded by the thermally insulated device body, for example on or behind the wall of the inner container. The liquefier 3 is arranged outside of the interior space surrounded by the thermally insulated device body. The device can have a machine room in which the compressor 2 , the condenser 3 and the expansion valve 6th are arranged. The machine room can be arranged in a base area of the refrigerator and / or freezer.

Das Gerät weist außerdem einen außerhalb des Innenraums angeordneten Verflüssigerventilator 8 auf, der im Betrieb den Verflüssiger 3 mit einem Luftstrom beaufschlagen kann, sowie einen im gekühlten Innenraum angeordneten Verdampferventilator 9 auf, der im Betrieb den Verdampfer 7 mit einem Luftstrom beaufschlagen kann.The device also has a condenser fan arranged outside the interior 8th the condenser during operation 3 can act on with an air stream, as well as an evaporator fan arranged in the cooled interior 9 the evaporator during operation 7th can apply a stream of air.

Bei dem Kompressor 2 handelt es sich um einen drehzahlgeregelten Kompressor, der mit variabler Drehzahl betrieben werden kann. Bei dem Expansionsventil 6 handelt es sich um ein solches mit regelbarem Durchflussquerschnitt.At the compressor 2 it is a speed-controlled compressor that can be operated with variable speed. At the expansion valve 6th it is one with an adjustable flow cross-section.

Das Gerät umfasst zudem eine Steuereinheit 20, die mit dem drehzahlgeregelten Kompressor 2, dem regelbaren Expansionsventil 6, dem Temperaturfühler 7a, der elektrischen Abtauheizung 7b, dem Verflüssigerventilator 8 und dem Verdampferventilator 9 in Verbindung steht.The device also includes a control unit 20th that with the speed-controlled compressor 2 , the adjustable expansion valve 6th , the temperature sensor 7a , the electric defrost heater 7b , the condenser fan 8th and the evaporator fan 9 is connected.

Gemäß der Erfindung ist die Steuereinheit 20 ausgebildet, ein Abtauzyklus durchzuführen, dessen Ablauf in 2 schematisch dargestellt ist.According to the invention, the control unit 20th trained to carry out a defrost cycle, the sequence of which in 2 is shown schematically.

Vor Beginn des eigentlichen Abtauzyklus wird ein Heizschritt 100 durchgeführt, in welchem der Kompressor 2 ineffizient betrieben wird, indem die Spulen des Elektromotors des Kompressors 2 in einem ineffizienten Takt bestromt werden. Dabei wärmen sich der Kompressor 2 und mit ihm das Kältemittel im Verflüssiger 3 sowie der Verflüssiger 3 auf. Der Verflüssigerventilator 8 wird in diesem Schritt abgeschaltet und der Verdampferventilator 9 wird normal weiterbetrieben. Das Expansionsventil 6 wird bei kleinem Durchflussquerschnitt gehalten.There is a heating step before the actual defrost cycle begins 100 carried out in which the compressor 2 Inefficiently operated by the coils of the electric motor of the compressor 2 be energized in an inefficient cycle. The compressor warms up 2 and with it the refrigerant in the condenser 3 as well as the condenser 3 on. The condenser fan 8th is switched off in this step and the evaporator fan 9 will continue to operate normally. The expansion valve 6th is held at a small flow cross-section.

Im eigentlichen Abtauschritt 200 wird dann der Kompressor 2 wieder normal effizient, jedoch bei der niedrigstmöglichen Drehzahl betrieben, und das Expansionsventil 6 wird auf den größtmöglichen Durchflussquerschnitt gestellt, um den Druckabfall am Expansionsventil gering zu halten und eine Kältemittelexpansion im Verdampfer weitgehend zu unterbinden. Der Verflüssigerventilator 8 und der Verdampferventilator 9 werden während des Abtauzyklus beide nicht betrieben. Sollte die so bewirkte Einleitung von warmem Kältemittel nicht ausreichen, um eine Schwellentemperatur am Verdampfer 7 zu erreichen, was anhand des Temperaturfühlers 7a überwacht wird, kann die elektrische Abtauheizung 7b zugeschaltet werden.In the actual exchange step 200 then becomes the compressor 2 normally efficient again, but operated at the lowest possible speed, and the expansion valve 6th is set to the largest possible flow cross-section in order to keep the pressure drop at the expansion valve low and largely to prevent refrigerant expansion in the evaporator. The condenser fan 8th and the evaporator fan 9 both will not operate during the defrost cycle. If the introduction of warm refrigerant caused in this way is not sufficient to reach a threshold temperature at the evaporator 7th to achieve what based on the temperature sensor 7a is monitored, the electric defrost heater 7b be switched on.

Nachdem der Verdampfer 7 im Rahmen des Abtaubetriebs 200 eine bestimmte Schwellentemperatur erreicht hat, was anhand des Temperaturfühlers 7a ermittelt wird, setzt eine Ruhephase 300 ein, in der beide Ventilatoren 8 und 9 abgeschaltet bleiben und der Kompressor 2 abgeschaltet wird. Das Expansionsventil 6 wird auf einen kleinen Durchflussquerschnitt zurückgestellt oder geschlossen. Während der Ruhephase 300 kann Tauwasser vom Verdampfer 7 abfließen. Die Ruhephase 300 dauert an, bis die vom Temperaturfühler 7a gemessene Verdampfertemperatur wieder einen bestimmten Schwellenwert, beispielsweise 0°C unterschreitet.After the vaporizer 7th as part of defrosting 200 has reached a certain threshold temperature, as determined by the temperature sensor 7a is determined, sets a rest phase 300 one in which both fans 8th and 9 remain switched off and the compressor 2 is switched off. The expansion valve 6th is set back to a small flow area or closed. During the resting phase 300 can defrost water from the evaporator 7th flow away. The resting phase 300 continues until the temperature sensor 7a measured evaporator temperature falls below a certain threshold value, for example 0 ° C.

Sodann startet wieder der normale Kühlbetrieb 400, in welchem der Kompressor 2 energieeffizient betrieben wird, das Expansionsventil 6 auf einen kleinen Durchflussquerschnitt gestellt ist und beide Ventilatoren 8 und 9 betrieben werden. Der Kühlbetrieb 400 wird typischerweise immer wieder unterbrochen, sodass die Kühlraumtemperatur innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs schwankt.Then normal cooling operation starts again 400 in which the compressor 2 operated energy-efficiently, the expansion valve 6th is set to a small flow cross-section and both fans 8th and 9 operate. The cooling mode 400 is typically interrupted repeatedly so that the cold room temperature fluctuates within a certain temperature range.

Wenn eine bestimmte Zeitspanne abgelaufen und der Verdampfer 7 wieder vereist ist, kann ein Betrieb in der Schrittabfolge 100-200-300 erneut einsetzen.When a certain period of time has passed and the vaporizer 7th is iced up again, a Operation in the sequence of steps 100-200-300 insert again.

Gemäß der Erfindung kann also ein regelbares Expansionsventil 6 in Verbindung mit einem drehzahlgeregelten Kompressor 2 dazu genutzt werden, die Abtauung des Verdampfers 7 ganz oder teilweise mit Wärme durchzuführen, die im Verflüssiger 3 bzw. im Kompressor 2 gespeichert ist. Die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufs 10 und auch die Ventilatoren 9 und 8 am Verdampfer 7 und am Verflüssiger 3 werden dabei so angesteuert, dass möglichst wenig Kältemittel verflüssigt wird bzw. im Verdampfer 7 verdampft.According to the invention, a controllable expansion valve 6th in connection with a speed-controlled compressor 2 can be used to defrost the evaporator 7th to be carried out entirely or partially with heat generated in the condenser 3 or in the compressor 2 is stored. The other components of the refrigerant circuit 10 and also the fans 9 and 8th on the evaporator 7th and on the condenser 3 are controlled in such a way that as little refrigerant as possible is liquefied or in the evaporator 7th evaporates.

Zur Umsetzung des Konzepts sind im Vergleich zu einem Gerät, das bereits ein durchflussregelbares Expansionsventil 6 und einen drehzahlgeregelten Kompressor 2 aufweist, keine weiteren Teile notwendig.To implement the concept are compared to a device that already has a flow-adjustable expansion valve 6th and a speed-controlled compressor 2 no further parts necessary.

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Claims (10)

Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem wärmeisolierten Gerätekorpus, der einen Innenraum umschließt, und mit einer Wärmepumpe, anhand welcher der Innenraum gekühlt werden kann, wobei es sich bei der Wärmepumpe um einen Kältemittelkreislauf mit Kompressor, Verflüssiger, Drossel und Verdampfer handelt, wobei es sich bei dem Kompressor um einen drehzahlgeregelten Kompressor handelt, der mit variabler Drehzahl betrieben werden kann, wobei es sich bei der Drossel um ein Expansionsventil mit regelbarem Durchflussquerschnitt handelt, und wobei das Gerät eine Steuereinheit aufweist, die mit dem drehzahlgeregelten Kompressor und dem regelbaren Expansionsventil in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, einen Abtauzyklus durchzuführen, in dem der Kompressor mit niedriger Drehzahl betrieben und das Expansionsventil auf einen großen Durchflussquerschnitt gestellt wird, um warmes Kältemittel in den Verdampfer zu leiten und das Ausmaß der Kältemittelverdampfung im Verdampfer gering zu halten oder zu vermeiden.Refrigerator and / or freezer with a thermally insulated device body that encloses an interior space, and with a heat pump, by means of which the interior space can be cooled, the heat pump being a refrigerant circuit with a compressor, condenser, throttle and evaporator, whereby it is The compressor is a speed-controlled compressor that can be operated at variable speed, the throttle being an expansion valve with a controllable flow cross-section, and the device having a control unit that is connected to the speed-controlled compressor and the controllable expansion valve in Connection is, characterized in that the control unit is designed to carry out a defrost cycle in which the compressor is operated at low speed and the expansion valve is set to a large flow area in order to conduct warm refrigerant into the evaporator and the extent of the refrigerant evaporator to keep it low or to avoid it in the evaporator. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf keine Bypassleitung aufweist, die vom Kompressor an Verflüssiger und/oder Drossel vorbei direkt zum Verdampfer führt.Refrigerator and / or freezer Claim 1 , characterized in that the refrigerant circuit has no bypass line which leads from the compressor to the condenser and / or throttle directly to the evaporator. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen außerhalb des Innenraums angeordneten Verflüssigerventilator aufweist, der im Betrieb den Verflüssiger mit einem Luftstrom beaufschlagen kann, wobei der Verflüssigerventilator mit der Steuereinheit in Verbindung steht und wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, während des Abtauzyklus den Verflüssigerventilator nicht zu betreiben.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a condenser fan which is arranged outside the interior and which can act on the condenser with an air flow during operation, the condenser fan being connected to the control unit and the control unit is designed not to operate the condenser fan during the defrost cycle. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen im Innenraum angeordneten Verdampferventilator aufweist, der im Betrieb den Verdampfer mit einem Luftstrom beaufschlagen kann, wobei der Verdampferventilator mit der Steuereinheit in Verbindung steht und wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, während des Abtauzyklus den Verdampferventilator nicht zu betreiben.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has an evaporator fan arranged in the interior, which can act on the evaporator with an air flow during operation, wherein the evaporator fan is connected to the control unit and wherein the control unit is formed is not to run the evaporator fan during the defrost cycle. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, den Kompressor vor oder während des Abtauzyklus durch einen ineffizienten Betrieb oder eine Bestromung im Stillstand zu erwärmen.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed to heat the compressor before or during the defrosting cycle by inefficient operation or by energizing it at a standstill. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Temperaturfühler zur Ermittlung der Verdampfertemperatur, vorzugsweise der Oberflächentemperatur des Verdampfers aufweist, der mit der Steuereinheit in Verbindung steht.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a temperature sensor for determining the evaporator temperature, preferably the surface temperature of the evaporator, which is connected to the control unit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zusätzlich eine elektrische Abtauheizung, vorzugsweise eine elektrische Widerstandsheizung am Verdampfer und/oder an einer oder mehreren zur Vereisung neigenden Stellen, insbesondere am Tauwasserablauf aufweist, die mit der Steuereinheit in Verbindung steht.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the device additionally has an electrical defrost heater, preferably an electrical resistance heater on the evaporator and / or on one or more places prone to icing, in particular on the defrost water drain, which is connected to the control unit is connected. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, den Betrieb der Widerstandsheizung so zu regeln, dass sie während des Abtauzyklus zusätzlich aktiviert wird, vorzugsweise dann, wenn die erreichte Verdampfertemperatur eines oder mehrere in der Steuereinheit hinterlegte Kriterien nicht erfüllt.Refrigerator and / or freezer Claim 7 , characterized in that the control unit is designed to regulate the operation of the resistance heating so that it is additionally activated during the defrosting cycle, preferably when the evaporator temperature reached does not meet one or more criteria stored in the control unit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, nach Durchführung des Abtauzyklus bei Kompressorstillstand eine Ruhephase einzuleiten, bevor der Kühlbetrieb wieder aufgenommen wird.Cooling and / or freezing device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed to initiate a rest phase after the defrosting cycle has been carried out when the compressor is idle, before the cooling operation is resumed. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, vor Durchführung des Abtauzyklus den Kompressor ineffizient zu betreiben, um diesen aufzuheizen.Refrigerator and / or freezer according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed to operate the compressor inefficiently before the defrosting cycle is carried out in order to heat it up.
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