DE1776001A1 - Temperatursteuersystem fuer elektrische Kuehlgeraete - Google Patents

Temperatursteuersystem fuer elektrische Kuehlgeraete

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DE1776001A1 DE19681776001 DE1776001A DE1776001A1 DE 1776001 A1 DE1776001 A1 DE 1776001A1 DE 19681776001 DE19681776001 DE 19681776001 DE 1776001 A DE1776001 A DE 1776001A DE 1776001 A1 DE1776001 A1 DE 1776001A1
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Description

PATENTANWÄLTE Dr. D. Thomsen H. Tiedtke G. Bühiing DipL-Chem. Dipl.-Ing. DipL-Chem.
8000 MÖNCHEN 2
TAL 33
TELEFON 0811/226894
TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT
München 30. August 1968
case POS-14995 Electronics T 2812
Matsushita Electronics Corporation Osaka / Japan
Temperatursteuersystem für elektrische Kühlgeräte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Temperatursteuersystem für elektrische Kühlgeräte, welches so ausgebildet ist, daß es unabhängig die Temperatur im Gefrierfach und im Lebensmittelfach des Kühlgeräts steuern kann.
Das Innere eines elektrischen Kühlgeräts ist in zwei Abteilungen oder Fächer unterteilt, d.h. in ein Gefrierfach und ein Lebensmittelfach. Bei herkömmlichen Temperatursteuersystemen wurde die Temperatur ausschließlich unter Verwendung eines Temperaturfühlers gesteuert, der sich im Gefrierfach befand. Mit einem solchen Steuersystem ist die Temperatursteuerung innerhalb des Lebensmittelfachs nicht zufriedenstellend, da diese Temperatur in starkem Maße durch das häufige öffnen der Tür und durch die Raumtemperatur beeinflußt wird.
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bad original
Bei der neuerlichen Tendenz der wachsenden Benutzung von tiefgekühlter Nahrung in Küchen ergab sich die Forderung nach gesicherter tiefer Temperatur im Gefrierfach, Wenn mit einem herkömmlichen Temperatursteuersystem die Temperatur im Gefrierfach stark abgesenkt wird, so wird dementsprechend die Temperatur im Lebensmittelfach abgesenkt, so daß allgemeine, in diesem Fa'ch gelagerte Lebensmittel gefroren werden.
Das oben genannte Problem wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die jeweilige Temperatur, im Gefrierfach und im Lebensmittelfach unabhängig von einander gesteuert werden. ,
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Temperatur-Steuersystem für elektrische Kühlgeräte oder Kühlschränke mit einem Gefrierfach und einem Lebensmittelfach zu schaffen, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Steuersystem einen Kompressormotor und einen ersten Thyristor aufweist, der in Serie zwischen den Anschlußklemmen der Energiequelle geschaltet ist, einen Erhitzer und einen zweiten Thyristor, der in Serie zwischen den Anschlußklemmen der Energiequelle geschaltet ist, eine erste, auf die Temperatur im Gefrierfach ansprechende Temperaturfühlschaltung, eine zweite, auf die Temperatur im Lebensmittelfach ansprechende Temperaturfühlschaltung, eine dritte Temperaturfühlschaltung» die auf die Temperatur in dem Lebensmittelfach in der entgegengesetzten Wels·
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wie die erste und die zweite Temperaturfühlschaltung anspricht, und eine erste und eine zweite Triggereinrichtung für das Triggern des ersten bzw. zweiten Thyristors, wobei die erste und die zweite Temperaturfühlschältung jeweils durch eine Diode an die erste Triggereinrichtung angeschlossen sind und wobei die dritte Temperaturfühlschaltung an die zweite Triggereinrichtung angeschlossen ist.
Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischen Kühlgeräts mit einem Temperatursteuersystem nach der Erfindung und
Fig. 2 ein Verdrahtungsdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 ist das Innere des elektrischen Kühlgeräts 1 oder Kühlschranks in zwei Abschnitte unterteilt, d.h. in ein Gefrierfach 2 und ein Lebensmittelfach 3· Das Bezugszeichen 4 bedeutet einen Kompressormotor für das Komprimieren des Kühlmittels, z.B. Freon, während das Bezugszeichen 5 einen Erhitzer bezeichnet, der dazu dient, in dem Lebensmittelfach 3 eine übermäßige Abkühlung zu verhindern. Der Kompressor 4 wird unter der Steuerung von zwei Signalen betrieben, und
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BAD ;
zwar einem Signal aus einer ersten Temperaturschaltung 7* die nit dem im Gefrierfach 2 angeordneten und dessen Temperatur ermittelnden Thermistor δ verbunden ist und einem Signal aus einer zvreiten Temperatur fühlschaltung 9» die mit dem in den Lebensmittelfach 3 angeordneten Thermistor 8 verbunden ist.
Der Erhitzer 5 arbeitet zum Zwecke der Verhinderung einer übermäßigen Abkühlung im Lebensmittelfach 3» und zwar unter Kontrolle eines Signals aus einer dritten Teraperaturfühlschaltung, die mit dem im Lebensraittelfaeh 3 untergebrachten Thermistor 10 verbunden ist.
Mit dem Temperatursteuersystem aus den oben genannten drei Temperaturfühlschaltungen wird die Temperatur im Gefrierfach und im Lebensmittelfach jeweils in der im folgen-
den beschriebenen Weise gesteuert oder überwacht.
Steigt im Lebensmittelfach infolge !läufigen öffnens der Tür die Temperatur an, während die Temperatur im Gefrierfach bei Gefriertemperatur bleibt, wird der Kompressormotor entsprechend der Funktion der zweiten Temperaturfühlschaltung 9 angetrieben, um in verstärktem Maße im Gefrierfach zu gefrieren und dadurch die Temperatur im Lebenemittelfach abzusenken. Dauert hingegen der Gefriervorgang wegen eines Temperaturanstiegs im Gefrierfach fort, während sich das Lebensmittelfach bei einer optimalen Temperatur befindet, so daß die Gefahr einer Temperaturerniedrigung im Lebensmittelfach besteht, bei der die darin aufbewahrten Lebensmittel gefroren werden,
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tz ..
dann arbeitet der Erhitzer 5 entsprechend der Punktion der .dritten Temperaturfühlschaltung 11, um das Lebensmittelfach aufzuheizen und dadurch ein Gefrieren der darin aufbewahrten Lebensmittel zu verhindern.
Wäre das Kühlgerät lediglich mit der zweiten Temperaturfühleinrichtung 9 als einer Temperatursteuereinrichtung versehen, würde der Kühlvorgang stoppen, wenn das Kühlgerät in einer Atmosphäre installiert wäre, die niedriger als die vorgegebene Temperatur des Lebensmittelfachs ist, so daß die Gefrierfähigkeit des Gefrierfachs zu Null gemacht wird. . Gemäß der Erfindung arbeitet jedoch der Kompressormotor 2J unter der Steuerung der ersten Temperaturfühlschaltung 7 selbst unter den oben genannten Umständen weiter, so daß die vollkommene Gefrierfähigkeit des Kühlschranks gewährleistet wird.
Fig. 2 zeigt ein praktisches Beispiel einer bei dem oben beschriebenen Temperatursteuersystem nach der Erfindung verwendeten elektrischen Schaltung.
Wie man aus der Fig. 2 erkennt, ist der Motor 4 für das Komprimieren des Kühlmittels durch den ersten Thyristor an die Anschlußklemmen 28 und 29 der handelsüblichen Energiequelle angeschlossen, während der Erhitzer 5> der eine übermäßige Abkühlung des Lebensmittelfachs verhindert,/.durch den zweiten Thyristor 12 an die den Motor 4 und den ersten Thyristor 15 aufweisende Serienschaltung angeschlossen ist.
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bad diaeitffc -r'v3
Der erste Thyristor 15 wird selektiv zwischen einem Leitzustand und einem Sperrzustand durch eine Tor-Triggereinrichtung geschaltet, die aus einer Aufladekapazität 17 und einem Bilateralen Schaltelement oder einem spannungsabhängigen leitenden Element 16 mit einem negativen Widerstand besteht. Diese Tor-Triggereinrichtung arbeitet ihrerseits unter der Steuerung einer ersten und einer zweiten Temperaturfühlschaltung 7 und 9, von denen jede aus einer Schmitt-Schaltung unter Einschluß von zwei Transistoren, einem Thermistor und mehreren Widerständen besteht. Ausgänge dieser Temperaturfühlschaltungen 7'und 9 werden durch eine ODER-Tor-Schaltung aus Dioden 18 und.19 an die Tor-Triggereinrichtung angelegt.
In gleicher Weise wird der zweite Thyristor 12 durch eine andere Tor-Triggereinrichtung zwischen einem Leitzustand und Sperrzustand geschaltet, die aus einer Aufladekapazität 14 und einem bilateralen Schaltelement oder einem spannungsabhängigen leitenden Element 13 mit einem negativen Widerstand besteht; diese Tor-Triggereinrichtung arbeitet unter der Steuerung der dritten Temperaturfühlschaltung 11, die auf eine Änderung in der Temperatur in der entgegengesetzten Weise wie die erste und die zweite Temperaturfühlsehaltung 7 und 9 anspricht.
In der Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 21 und 22 Kollektorwiderstände von Transistoren T1 bzw. T2, die Bezugszeichen 22 und 2k Emitterwiderstände derselben Transistoren
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BAD ORtGÄK OAfl
und die Bezugszeichen 25 und. 26 Spannungsteilungswiderstände für die Begrenzung der Voltvorspannung der Basis des Transistors ?2.
Ist bei einem elektrischen Kühlgerät, welches ger.ä.ß obiger Beschreibung mit drei Temperaturfühlschaltungen vorsehen ist, die Temperatur im Gefrierfach höher als die vorbestimmte Gefriertemperatur, während die Temperatur im Lebensmittelfach auf einer optimalen Temperatur bleibt, so ^j wird der Motor k unter der Steuerung der ersten TemperaturiLAXilschaltung 7 angetrieben, welche den V/echsel in der Temperatur des Gefrierfachs ermittelt. Eine Erhöhung der Temperatur im Gefrierfach vermindert den Widerstand des darin untergebrachten Thermistors 6, so daß die Basisvoltvorspannung des Transistors T1 erhöht wird, welche durch das Verhältnis der Werte des Thermistors 6 und des Widerstands 20 bestimmt wird, wodurch der Transistor T leitet. Daraufhin fällt die Basisvoltvorspannung des Transistors Tp ab, u;r. den Transistor T2 in einen nicht-leitenden oder Sperrzu- ;;tand zu bringen. Dementsprechend wird die Kapazität 17 cur:h e.en Widerstand 23 und die Diode 19 aufgeladen, bis das bi3r<terale Element 16 in den Leitzustand gebracht wird, v/eiches widerum den Thyristor 15 in einen Leitzustand triggert. Daner wird der Kompressor 4 angetrieben, um den Gefriervorgang fortzusetzen.
Da in der Zwischenzeit die zweite Temperaturfühlschaltunε 9 mit Hilfe des Thermistors 8 den optimalen Zustand des
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Lebensmittelfachs fühlt, ist der Transistor T, nicht leitend, jedoch der Transistor T1^ leitend. Es befindet sich daher die zweite Temperaturfühlschaltung nicht im Zustand für das Betätigen der Tor-Triggereinrichtung.
Solange die Temperatur in dem Lebensmittelfach sich in einem optimalen Bereich befindet, betätigt weiterhin die dritte Temperaturfühlschaltung 11 nicht die Triggereinrichtung für den Thyristor 12. Dementsprechend wird der Erhitzer nicht energiert.
In den vorangegangenen Absätzen ist der Steuervorgang für den Fall beschrieben worden, daß die Temperatur in der Gefriereinrichtung ungenügend ist, während,sich die Temperatur in dem Lebensmittelfach bei ihrem Optimum befindet. Es wird nunmehr der Steuervorgang beschrieben» der vorgenommen wird, wenn die Temperatur in dem Lebensmittelfach Infolge häufigen öffnens der Tür höher wird als ein·vorbestimmter optimaler Wert, während die Temperatur im Gefrierfach für die aufbewahrten tiefgekühlten Waren ausreichend ist, so daß kein weiterer Gefriervorgang notwendig ist. In diesem Fall ist die Arbeitsweise der ersten und der zweiten Teinp.erat.ux~ fühlschaltung 7 und 9 jeweils gleich der oben beschriebenen Arbeitsweise der anderen Schaltung dieser zwei und es wird die Kapazität 17 durch den Kollektorwiderstand des Transistors T1. und die Diode 18 aufgeladen, bis das bilaterale Schaltelement l6 in Leitzustand überführt wird, welches seinerseits nun den
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Thyristor 15 in einen Leitzustand triggert. Es wird daher der Kompressor 4 angetrieben, um die Temperatur im Lebensmittelfach auf· den optimalen V/ert abzusenken. Erreicht die Temperatur im Lebensmittelfach den optimalen Wert und bleibt das Gefrierfach auf Gefriertemperatur, so werden die Transistoren Tp und Tj, der ersten und der zweiten Temperaturfühlschaltung 7 und 9 in Leitzustand überführt, um die Kapazität 17 an einer Aufladung zu hindern und dadurch den Kompressor 7 zu stoppen.
Wie zuvor angegeben wurde, wird der Erhitzer 5 nur dann energiert, wenn das Lebensmittelfach auf eine Temperatur abgekühlt worden ist, die niedriger als die vorgegebene Optimaltemperatur ist. In diesem Zeitpunkt erhöht sich der Widerstand des in der dritten Temperaturfühlschaltung befindlichen Thermistors 10, um den Transistor 5 leitend zu machen und entsprechend den Transistor 6 nicht-gleitend zu machen. Daher wird der Kondensator 14 durch den Kollektorwiderstand des Transistors 6 aufgeladen. Erreicht die Spannung über den Kondensator Ik die Abgabespannung des bilateralen Schaltelements 13, so wird das Schaltelement 13 in Leitzustand überführt, um den Thyristor 12 in Leitzustand zu triggern. Auf diese V/eise wird der Erhitzer 5 energiert, um eine übermäßige Abkühlung des Lebensmittelfacha zu verhindern.
Gemäß obiger Beschreibung kann in einem elektrischen Kühlgerät mit einem Temperatureteuereystem nach der Erfindung, bei welchem die Temperatur im Gefrierfach und im Lebensmittel-
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BAD
-■ 10 -.
fach unabhängig gesteuert werden, die Temperatur in jedem Fach auf einem für die Erhaltung der gefrorenen Nahrungsmittel und der gewöhnlichen Nahrungsmittel geeigneten Viert gehalten v/erden, ohne die Gefahr der Gefrierung der gewöhnlichen Lebensmittel oder der Zerstörung des tiefgefrorenen Lebensmittelguts. Ferner gewährleistet die Verwendung einer Schmitt-Schaltung mit einem Thermistor als der Temperaturfühleinrichtung eine hohe Empfindlichkeit und ein schnelles Ansprechen und dementsprechend eine in starkem Maße verbesserte Genauigkeit der Steuerung oder überwachung.
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BAD ORIGW

Claims (3)

~Ί 77G(TOI Patentansprüche
1. Temperatursteuersystem für elektrische Kühlgeräte mit einem Gefrierfach und einem Lebensmittelfach, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem einen Kompressormotor (4) und einen in Serie zwischen den Anschlußklemmen (28,29) der* Energiequelle geschalteten Thyristor (15) aufweist, einen Erhitzer (5) und einen in Serie zwischen den Anschlußklemmen ( 28,29) der Energiequelle geschalteten zweiten Thyristor (12), eine auf die Temperatur im Gefrierfach (2) ansprechende erste Temperaturfühlschaltung (7), eine auf die Temperatur im Lebensmittelfach (3) ansprechende zweite Temperaturfühlschaltung (9)9 eine auf die Temperatur in dem Lebensmittelfach (3) in der entgegengesetzten Weise wie die erste und zweite Temperaturfühlschaltung ansprechende dritte Temperaturfühlschaltung (11) und eine erste (16,17) und zweite (13,14) Triggereinrichtung für das Triggern des ersten und zweiten Thyristors (15;12), wobei die-erste und die zweite Temperaturfühlschaltung·durch eine Diode (18;19) an die erste Triggereinrichtung angeschlossen sind und wobei die dritte Temperaturfühlschaltung an die zweite Triggereinrichtung angeschlossen ist.
2. Temperatursteuersystern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Temperaturfühlschaltung (7;9;11) aus einer Schmitt-Schaltung mit einem Thermistor, Widerständen und Transistoren besteht.
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3. Temperatursteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Triggereinrichtung (16,17s 13» 1*0 aus einem Kondensator (17;!*!) und einem spannungsabhängigen leitenden Element. (16;13) nut negativen Widerstandscharakteristiken besteht.
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BADORtOINAL
Leerseite
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