DE19523316C2

DE19523316C2 - Vereisungserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19523316C2
Application number: DE19523316A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Nojiri
Original assignee: Ishizuka Electronics Corp
Current assignee: Ishizuka Electronics Corp
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2015-06-28
Also published as: DE19523316A1; MY115353A; CN1126817A; ES2131431B1; JPH0886557A; ITMI950887A0; US5522232A; KR0157725B1; ITMI950887A1; ES2131431A1; IT1274420B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Vereisung, welche aus Patent Abstracts of Japan, M-1338, 18. 11. 92, vol. 16, no. 549 und entsprechender JP-A-4-208376 bekannt ist.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vereisungserfassungsvorrichtung zur Enteisungssteuerung, welche in verschiedenen industriellen Vorrichtungen und Kältespeichergeräten wie Kühlschränken verwendet wird.

Bei einem Kühlschrank verschlechtert im allgemeinen das Anhaften von Vereisung an der Oberfläche der Kühlrippe des Wärmetauschers, der im Kühlschrank enthalten ist, den Kühlungswirkungsgrad. Wenn der Kühlschrank in einem Zustand, in welchem das Anhaften der Vereisung so belassen wird wie er ist, weiter betrieben wird, wird er nicht nur wegen einer bemerkenswerten Verschlechterung des Energieverbrauchswirkungsgrades unökonomisch, sondern er wird auch eine Ursache für eine Störung.

Dementsprechend wird bei Kühlschränken eine Kühlvorrichtung für eine bestimmte Zeit in einer solchen Art betrieben, daß der Betrieb andauert bis zu der Zeit, bei welcher die integrierte Zeit eine feste Zeit erreicht. Anstelle der Kühlvorrichtung wird ein Heizer eingeschaltet, um den Kühlschrank zu enteisen. Der Heizer wird nach Erreichen einer festen Zeit ausgeschaltet.

Bei diesem Verfahren kann der Beginn des Enteisens nach der Zeit gesteuert werden. Die Zustände des Anhaftens von Vereisung, verursacht durch die Umgebungstemperatur des Kühlschranks, die Feuchtigkeit, die Öffnungs- und Schließfrequenz der Tür, und den Zustand von Artikeln wie Temperatur, Umfang der Verdunstung, Wärmekapazität etc., unterscheiden sich jedoch voneinander. Folglich kann der Zustand des Anhaftens der Vereisung nicht allein nach der Zeit gesteuert werden. Da dieses Verfahren ferner nicht den tatsächlichen Zustand des Anhaftens von Vereisung erfassen kann, kann eine Enteisung durchgeführt werden, selbst wenn der Kühlschrank in einem Nicht-Vereisungszustand ist und andererseits kann eine Enteisung nicht durchgeführt werden, obwohl sich der Kühlschrank in einem Super-Vereisungszustand befindet. Folglich wurde ein bezüglich der Energie ineffizienter Kühlbetrieb durchgeführt.

Aus der US 4,345,441 ist eine Vereisungserfassungsvorrich tung für den Wärmetauscher eines Kühlschranks bekannt. Dort ist ein Sensorhalter vorgesehen, der zwei Sensoren, nämlich einen Frostsensor und einen weiteren Sensor aufweist, der die Wärmetauschertemperatur mißt. Beide Sensoren sind in einem Sensorhalter angebracht, welcher eine Kontaktfläche und eine Führungsfläche aufweist, wobei zwischen der Führungsfläche und einer gegenüberliegenden Fläche des Wärmetauschers ein Durch gang gebildet ist. Der zweite Sensor erfaßt direkt die Tempe ratur des Wärmetauschers, und der Frostsensor erfaßt eine Tem peraturänderung, die durch die Bildung einer Eisschicht im Durchgang verursacht wird.

Die GB 2,133,867 A beschreibt eine Enteisungssteuereinrich tung. Auch dort werden zwei Sensoren verwendet, nämlich ein aktiver Temperatursensor und ein Referenztemperatursensor, wobei der aktive Temperatursensor an einer Wärmetauscherwin dung angeordnet ist und der Referenztemperatursensor in einer Luftströmungspassage in der Nähe des Wärmetauschers angeordnet ist. Der Ansatz von Eis an dem Wärmetauscher wird dabei durch die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Sensoren erfaßt.

Weiterhin wurden die folgenden Vereisungserfassungsverfahren entwickelt:

(1) Eine optische Vorrichtung, wie in Fig. 13A gezeigt ist: es werden ein Lichtemissionselement 20 und ein Fotodetektor 21 verwendet. Wenn vom Lichtemissionselement 20 abgestrahltes Licht an der Reflexionsoberfläche 22 reflektiert wird, wird ein Auftreten von Anhaften von Vereisung durch die Erfassung einer Veränderung der Lichtmenge, welche auf den Fotodetektor 21 gerichtet ist, entsprechend dem Umfang des Anhaftens von Vereisung, oder durch Erfassen eines Reflexionsindex für einfallendes Licht erfaßt.
(2) Dies ist ein Verfahren, bei welchem die Temperaturdifferenz erfaßt wird. Das Auftreten von Anhaften von Vereisung wird durch Erfassung der Temperaturdifferenz entweder der Kühlvorrichtung oder deren Umgebung vor und nach Anhaften von Vereisung erfaßt.
(3) Wie in Fig. 13B gezeigt ist, ist dies das Verfahren, bei welchem eine Veränderung der Resonanzfrequenz eines piezoelektrischen Vibrators erfaßt wird. Der piezoelektrische Vibrator 25 ist durch einen flexiblen Haltekörper 24 gehalten, welcher an einem Gehäuse 23 vorgesehen ist. Auf der Oberfläche des piezoelektrischen Vibrators 25 ist eine Elektrode 26 montiert. Die Resonanzfrequenz ändert sich, wenn Vereisung am piezoelektrischen Vibrator 25 anhaftet. Das Auftreten von Anhaften von Vereisung wird erfaßt durch Erfassung der Veränderung der Resonanzfrequenz, wenn die Menge des Anhaftens von Vereisung einen festen Wert übersteigt, um sich im Zustand des Anhaftens von Vereisung zu befinden.
(4) Die Zustände, welche die integrierte Zeit für das Betreiben des Kompressors, die Öffnungs- und Schließfrequenz der Tür, die Temperatur der Außenluft etc. sind, werden durch einen Mikrocomputer integriert. Die Anwesenheit oder die Abwesenheit von Anhaften von Vereisung werden auf eine solche Art beurteilt, daß der Zustand des Anhaftens von Vereisung durch das Steuerprogramm vermutet wird.

Die üblichen Erfassungsverfahren für das Anhaften von Vereisung haben jedoch folgende Mängel:

Beim optischen Erfassungsverfahren nach dem obigen Punkt (1) ist es schwierig, das Erfassungsteil zu miniaturisieren. Um die Erfassungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten, ist eine periodische Wartung wie Reinigen der Reflexionsoberfläche für das Licht erforderlich. Da der Schaltungsaufbau komplex ist, liegt ferner ein Nachteil vor, der hohe Kosten verursacht.

Beim Verfahren der Erfassung der Temperaturdifferenz nach dem obigen Punkt (2) ist es schwierig, einen genauen Erfassungswert zu erhalten, weil die erfaßte Menge des Anhaftens von Vereisung stark variiert. Dementsprechend gibt es hier viele praktische Probleme.

Bei dem den piezoelektrischen Vibrator verwendenden Verfahren nach dem obigen Punkt (3) kann sich Staub oder dergleichen auf dem piezoelektrischen Vibrator absetzen. Vibrationen, die durch das Innere des Kühlgerätes oder dessen äußere Umgebung verursacht werden, beeinflussen die Vereisungserfassungsgenauigkeit. Durch diese Effekte ergibt sich ein fehlerhafter Betrieb der Erfassungsvorrichtungen.

Bei dem Verfahren der integrierten Zeit für das Betreiben des Kompressors usw. nach dem obigen Punkt (4) bestehen Unterschiede des Grades an Anhaften von Vereisung aufgrund der Jahreszeit, des Wetters, und den Verwendungsbedingungen des Kompressors. Es kann der Mangel auftreten, daß der Energiewirkungsgrad schlecht ist, wenn eine Verwendung erforderlich ist, weil Unterschiede im Grad des Anhaftens von Vereisung aufgrund der Jahreszeit, des Wetters und der Verwendung des Kompressors auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vereisungserfassungseinrichtung zu schaffen, die klein im Aufbau ist und reproduzierbar genau arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Da, wie vorstehend angegeben wurde, bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das thermoempfindliche Element im Inneren des Aussparungsabschnittes des Behälters angeordnet ist, und die Öffnungen im Behälter ausgebildet sind, wird mittels des thermoempfindlichen Elements durch die Öffnungen hindurch die Temperatur der Außenluftatmosphäre erfaßt, und wenn die Öffnungen durch Anhaften von Vereisung blockiert sind, erfaßt das thermoempfindliche Element innerhalb des Aussparungsabschnittes die Temperatur der Kühlrippe des Wärmetauschers, der mit der Vereisungserfassungsvorrichtung ausgestattet ist.

Der Zustand des Anhaftens von Vereisung wird zweckmäßigerweise derart erfaßt, daß vor und nach dem Zustand des Anhaftens von Vereisung die Temperaturdifferenz mittels des thermoempfindlichen Elements erfaßt wird, entsprechend dem Blockieren der Öffnungen durch Anhaften von Vereisung.

Wie vorstehend angegeben wurde, sind in der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 5 ein Behälter zur Aufnahme des thermoempfindlichen Elements zum Erfassen der Temperatur, wenn die Öffnungen durch Vereisung blockiert sind, und ein davon verschiedener Behälter zur Aufnahme des thermoempfindlichen Elements für die Temperaturkompensation zur Eliminierung eines Erfassungsfehlers vorgesehen.

Die thermische Zeitkonstante wird aufgrund der Art, in welcher der Aufbau der beiden Behälter gleich gemacht ist, dieselbe. Die beiden thermosensitiven Elemente erfassen gleichzeitig die Änderungen der Temperatur der Kühlrippe. Dementsprechend ist es möglich, Einflüsse durch die Umgebungstemperatur auszuschalten, und die Differenz der Temperatur vor und nach den Zuständen des Anhaftens von Vereisung wird genau erfaßt.

Wie vorstehend angegeben wurde, ist bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 3 das erste thermoempfindliche Element im Inneren des Aussparungsabschnitts des Behälters vorgesehen, und das zweite thermoempfindliche Element zum Erfassen der Temperatur der Kühlrippe ist in der Aushöhlung fixiert, die in die Behälterteile gebohrt ist. Es ist möglich, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen, außer beim Auftreten eines Erfassungsfehlers beim Erfassen der Temperatur der Kühlrippe unter Verwendung des zweiten thermoempfindlichen Elements.

Wie vorstehend angegeben wurde, wird bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 die Form des Behälters aus einer der rechtwinkligen parallelepiped artigen, semizylindrischen und sphärischen Formen ausgewählt. Sie kann zur besten Form für die Vereisung aufgrund des Luftstroms im Kühlvorrichtungsbehältnis gemacht sein.

Vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Vereisungserfassungsvorrichtung ein Flansch an dem Behälter fixiert. Der Behälter ist durch den Flansch in einem Loch im Wärmetauscher und im Kühlvorrichtungs-Behältnis installiert. Der Behälter kann die beste Form zum Vereisen aufgrund des Luftstroms im Kühlvorrichtungs-Behältnis aufweisen. Es ist möglich, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.

Wie vorstehend angegeben wurde, weisen bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Öffnungen der Vereisungserfassungsvorrichtung abschnittsweise eine schlitzartige Form auf. Da die Öffnungen gleichzeitig durch anhaftende Vereisung blockiert werden, wird die Temperaturänderung steil. Dementsprechend ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vereisungserfassungsvorrichtung der Behälter der Vereisungserfassungsvorrichtung aus Materialien hergestellt, deren Qualität gute thermische Leitfähigkeit aufweist. Dementsprechend ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit der Antworteigenschaft zu erhöhen.

Wie vorstehend angegeben wurde, werden bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 6 die Öffnungen der Vereisungserfassungsvorrichtung kombiniert für Temperaturerfassung und Abfluß verwendet. Zumindest eine der Öffnungen wird als Loch für den Abfluß verwendet. Da die Enteisungs-Wassertropfen nicht gesammelt werden, ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.

Vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Vereisungserfassungsvorrichtung die Breite der schlitzartigen Öffnung zum Feststellen der Menge des Anhaftens von Vereisung (Dicke) verwendet. Es ist möglich, eine quantitative Erfassung von Anhaften von Vereisung durchzuführen.

Die Erfindung wird zur Erläuterung weiterer Merkmale nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1A eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 1B eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 1A,

Fig. 1C eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein deformiertes Ausführungsbeispiel eines Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2A eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2B eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 2A,

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine andere Ausführung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt,

Fig. 4 einen Schaltplan, der die Vereisungserfassungsschaltung zeigt,

Fig. 5 eine Ansicht, die die Ausgangseigenschaften der Vereisungserfassungsschaltung zeigt,

Fig. 6A eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 6B eine Querschnittsansicht längs einer Linie I-I in Fig. 6A,

Fig. 7A eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 7B eine Querschnittsansicht längs einer Linie II-II in Fig. 7A,

Fig. 8A eine perspektivische Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 8B eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 8A,

Fig. 9A eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 9B eine perspektivische Ansicht, die das fünfte Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 10A eine perspektivische Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 10B eine Querschnittsansicht längs einer Linie III-III in Fig. 10A,

Fig. 11A eine perspektivische Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 11B eine Querschnittsansicht längs einer Linie IV-IV in Fig. 11A,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht, die ein achtes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 13A eine erläuternde Ansicht, die eine herkömmliche optische Vereisungserfassungsvorrichtung zeigt, und

Fig. 13B eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Vereisungserfassungsvorrichtung mit einem piezoelektrischen Vibrator zeigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

[Ausführungsbeispiel 1]

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die das erste Ausführungsbeispiel einer Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 1B ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 1A.

In Fig. 1A und 1B ist mit 1 ein Behälter mit thermischer Leitfähigkeit bezeichnet, der aus Metall wie Aluminium, Kupfer usw. hergestellt ist. An zumindest einer Oberfläche des Behälters 1 sind schlitzartige Öffnungen 3 ausgebildet. Ein Aussparungsabschnitt 2 innerhalb des Behälters 1 ist durch Öffnungen 3 zur Außenluft geöffnet. Ein zungenartiges Teil 7 mit einem Loch 7a für die Installation ist für den Behälter 1 vorgesehen. Ein thermoempfindliches Element 4 wie ein Thermistor oder dergleichen ist innerhalb des Aussparungsabschnittes 2 des Behälters 1 derart angeordnet, daß er nicht dessen Innenwand kontaktiert. Eine Leitung 4a des thermoempfindlichen Elements 4 ist fest und isoliert an einer Metallplatte 5 befestigt. Die Leitung 4a ist durch einen Durchbruch 5a der Metallplatte 5 durchgeführt. Die Leitung 4a wird auswärts eingeführt. Die Metallplatte 5 wird am Behälter 1 befestigt, um einen Öffnungsabschnitt 8 in einer solchen Weise abzublocken, daß eine Schraube 6 in einen Durchbruch 6a der Metallplatte 5 eingeführt und in einem Gewindeloch des Behälters 1 angezogen wird.

Fig. 1c ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein deformiertes Ausführungsbeispiel des Behälters zeigt. Im Fall, daß der Behälter direkt auf der Kühlrippe des Wärmetauschers befestigt ist, ist der Basisabschnitt des Behälters nicht immer notwendig. Es kann gestattet sein, daß der Basisabschnitt geöffnet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ferner die Metallplatte 5 einstückig mit dem Behälter 1 ausgebildet sein. Das thermoempfindliche Element 4 kann vom geöffneten Basisabschnitt eingeführt werden.

Obwohl der Behälter in diesem Ausführungsbeispiel eine rechtwinklig Parallelepiped-Form aufweist, ist es außerdem klar zulässig, daß die Form des Behälters aus eine semizylindrischen Form und einer sphärischen Form ausgewählt wird.

Als nächstes wird der Betrieb dieser Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Vereisungserfassungsvorrichtung ist auf der Kühlrippe des Wärmetauschers innerhalb des Kühlvorrichtungs-Behältnisses befestigt. Die Temperatur innerhalb des Behältnisses wird auf 10°C über Null gehalten. Die Oberflächentemperatur der Kühlrippe des Wärmetauschers ist beispielsweise auf 10°C unter null gesetzt. An der Stelle, wo die Vereisungserfassungsvorrichtung installiert ist, ergibt sich eine Temperaturdifferenz zwischen der Oberflächentemperatur der Kühlrippe des Wärmetauschers und der Umgebungstemperatur.

Zunächst ist die Öffnung 3 geöffnet, weil die Oberfläche der Vereisungserfassungsvorrichtung sich im Zustand befindet, in welchem keine Vereisung anhaftet. Dementsprechend wird das Innere des Aussparungsabschnittes 2 durch die Temperatur im Inneren des Behältnisses durch die Öffnung 3 beeinflußt. Das thermoempfindliche Element 4 erfaßt die Temperatur im Inneren des Behältnisses. Das thermoempfindliche Element erfaßt eine Temperatur, die etwas höher ist als die Oberflächentemperatur der Kühlrippe. Mit fortschreitender Zeit haftet Vereisung an der Oberfläche der Vereisungserfassungsvorrichtung an. Mit fortschreitenden Anhaften von Vereisung werden die Öffnungen 3 blockiert. Innerhalb des Aussparungsabschnittes 2 verschlechtert sich die Außenluft-Ventilation. Wenn die Öffnungen 3 vollständig durch Vereisung blockiert sind, wird die Temperatur im Inneren der Aussparung 2 ungefähr gleich der Temperatur der Kühlrippe.

Die Temperatur vor dem Anhaften von Vereisung wird im voraus erfaßt. Der Übergang der Temperatur nach dem Anhaften von Vereisung wird ebenfalls erfaßt. Die beiden Temperaturen werden miteinander verglichen. Somit kann die vorstehend beschriebene Vereisungserfassungsvorrichtung das Anhaften von Vereisung aus der Temperaturdifferenz erfassen.

Die Oberflächentemperatur der Kühlrippe variiert jedoch aufgrund des Betriebs und der Unterbrechung des Wärmetauschers und aufgrund von Aufrührungen der umgebenden Luft usw. Bei dem Verfahren der obigen Vereisungserfassungsvorrichtung, bei welchem die Temperaturdifferenz mittels des einen thermoempfindlichen Elements wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, könnte ein Erfassungsfehler auftreten. Dementsprechend könnte es schwierig sein, den Zustand des Anhaftens der Vereisung entsprechend den Umgebungsbedingungen genau zu bestimmen.

Bei einer Vereisungserfassungsvorrichtung mit einem thermoempfindlichen Element ist die Schaltung zum Erfassen des Anhaftens von Vereisung so konfiguriert, daß das Erfassen des Anhaftens von Vereisung nach einem eine gewisse Zeitdauer andauernden stationären Zustand gestartet wird. Die Temperatur des stationären Zustandes ist niedriger als die Temperatur vor dem Anhaften von Vereisung. Somit kann der Zustand des Anhaftens von Vereisung genau erfaßt werden.

[Ausführungsbeispiel 2]

Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht, die das zweite Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 2B ist eine perspektivische Explosionsansicht der Fig. 2A. In Fig. 2A und 2B ist mit 1 ein Behälter mit thermischer Leitfähigkeit bezeichnet, der aus Metall wie Aluminium, Kupfer usw. hergestellt ist. Im Behälter 1 sind Aussparungsabschnitte 2, 2' ausgebildet. Eine Seite der Aussparungsabschnitte 2, 2' sind Öffnungsabschnitte 8, 8'.

An zumindest einer Oberfläche des Behälters 1 sind schlitzartige Öffnungen 3 ausgebildet. Ein Aussparungsabschnitt 2 im Inneren des Behälters 1 ist durch die Öffnungen 3 zur Atmosphäre im Kühlvorrichtungs-Behältnis geöffnet. Für den Behälter 1 ist ein zungenartiges Teil 7 mit einem Loch 7a zum Installieren vorgesehen. Innerhalb der Aussparungsabschnitte 2, 2' des Behälters 1 sind thermoempfindliche Elemente 4, 4' wie das Thermistorelement und dergleichen derart angeordnet, daß sie nicht die Innenwand des Behälters berühren. Leitungen 4a, 4a' der thermoempfindlichen Elemente sind fest und isoliert an einer Metallplatte 5 fixiert. Die Leitungen 4a, 4a' sind durch einen Durchbruch 5a der Metallplatte 5 hindurch eingeführt. Die Leitung 4a ist auswärts eingeführt. Die Metallplatte 5 ist am Behälter 1 befestigt, um die Öffnungsabschnitte 8, 8' derart zu blockieren, daß eine Schraube 6 in einen Durchbruch 6a der Metallplatte 5 eingeführt und in einem Gewindeloch des Behälters 1 festgezogen wird. Der Aussparungsabschnitt 2' ist hermetisch abgedichtet.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine deformierte Ausbildung eines Behälters zeigt. In Fall, daß der Behälter direkt auf der Kühlrippe das Wärmetauschers befestigt ist, ist der Basisabschnitt des Behälters nicht immer notwendig. Es kann gestattet sein, daß der Basisabschnitt geöffnet ist. Die Vereisungserfassungsvorrichtung ist an der Kühlrippe derart befestigt, daß eine Schraube in ein Loch 7a des zungenartigen Teils 7 eingeführt und in einem Gewindeloch der Kühlrippe festgezogen wird.

Obwohl der Behälter 1 in diesem Ausführungsbeispiel eine rechtwinklig Parallelepiped-Form aufweist, ist es außerdem klar zulässig, daß die Form des Behälters aus einer semizylindrischen Form und einer sphärischen Form ausgewählt wird.

Als nächstes wird der Betrieb dieser Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie vorstehend erläutert, wird die Temperatur im Inneren des Behältnisses auf 10°C über null gehalten. Die Oberflächentemperatur der Kühlrippe des Wärmetauschers ist beispielsweise auf 10°C unter null gesetzt. Zuerst sind die Öffnungen 3 geöffnet, weil die Oberfläche der Vereisungserfassungsvorrichtung sich in einem Zustand befindet, in welchem keine Vereisung anhaftet. Dementsprechend wird das Innere des Aussparungsabschnittes 2 durch die Temperatur in Inneren des Behältnisses durch die Öffnungen 3 beeinflußt. Das thermoempfindliche Element 4 erfaßt die Temperatur im Inneren des Behältnisses. Das thermoempfindliche Element 4' erfaßt die Temperatur im Inneren des durch die Kühlrippe gekühlten Aussparungsabschnittes.

Folglich können sowohl die Temperatur in Inneren des Behältnisses als auch die Oberflächentemperatur der Kühlrippe durch Erfassen der Temperatur im Inneren der jeweiligen Aussparungsabschnitte 2, 2' unter Verwendung der thermoempfindlichen Elemente 4, 4' erfaßt werden.

Die durch die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' erfaßte Temperaturdifferenz kann durch die Vereisungserfassungsschaltung wie in Fig. 4 gezeigt offengelegt werden. In Fig. 4 sind mit 4, 4' thermosensitive Elemente bezeichnet, die für die Aussparungsabschnitte 2 bzw. 2' vorgesehen sind, und die Brückenschaltung ist aus den thermoempfindlichen Elementen 4, 4', den Widerständen R1, R2 und dem variablen Widerstand zusammengesetzt.

Wenn ein Unterschied in den durch die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' erfaßten Temperaturen besteht, ist der Wert des Widerstands fest. Da eine Widerstandsänderung des thermoempfindlichen Elements 4 auftritt, wird die Ausgangsspannung V₀ zwischen dem Verbindungspunkt der thermoempfindlichen Elemente 4 und 4' und dem Schleifkontaktpunkt des variablen Widerstands R3 erzeugt. Das Potential der Ausgangsspannung V₀ repräsentiert den Temperaturunterschied.

Fig. 5 ist eine Ansicht, die die Ausgangseigenschaften der Vereisungserfassungsschaltung nach Fig. 4 zeigt. In Fig. 4 zeigt die horizontale Achse die Menge des Anhaftens an Vereisung (Dicke der Vereisung), und die vertikale Achse zeigt den Temperaturunterschied.

Entsprechend dem Ergebnis einer Experimentierreihe für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 tritt im Nicht-Ver eisungszustand eine Temperaturdifferenz von einem Grad Celsius auf. Mit fortschreitender Zeit haftet Vereisung an der Oberfläche der Vereisungserfassungsvorrichtung an, und die Luftventilation nimmt ab, weil der Bereich der Öffnungen abnimmt, wodurch sich der Temperaturunterschied in der Atmosphäre der Aussparungsabschnitte 2, 2' reduziert. Wenn die Öffnungen 3 durch eine Zunahme des Anhaftens an Vereisung blockiert sind, ist die Temperatur des Aussparungsabschnittes 2 gleich der des Aussparungsabschnittes 2', und folglich wird die Differenz der durch die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' erfaßten Temperaturen zu null.

Dementsprechend kann die Menge des Anhaftens an Vereisung (Dicke der Vereisung) durch Erfassen der Differenz der Temperaturen der Aussparungsabschnitte 2, 2' erfaßt werden. Der Effekt der Variierung der Temperatur der Kühlrippe entsprechend Betrieb und Unterbrechung des Wärmetauschers kann durch das thermoempfindliche Element 4' zur Temperaturkompensation korrigiert werden. Folglich kann die Menge des Anhaftens an Vereisung sehr genau erfaßt werden.

Bei der Vereisungserfassungsvorrichtung ist die Breite des Öffnungsschlitzes 3 gleich 2 mm. Aus den vorstehenden Gründen ist klar, daß die unterschiedliche Menge des Anhaftens von Vereisung durch Verändern der Breite des Schlitzes der Öffnung 3 erfaßt werden kann.

[Ausführungsbeispiel 3]

Fig. 6A, 6B und 7A, 7B zeigen andere Ausführungsbeispiele der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesen Ausführungsbeispielen wird kein zungenartiges Teil mit einem Loch zum Installieren verwendet. Dieser Aufbau ist zulässig, wenn an der Stelle, wo die Vereisungserfassungsvorrichtung installiert wird, eine Eingriffsvorrichtung vorgesehen ist.

Fig. 6A ist eine perspektivische Ansicht, die das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 6B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie I-I in Fig. 6A. Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und dem nach Fig. 6A besteht darin, daß das zungenartige Teil mit einem Loch zum Montieren der Vereisungserfassungsvorrichtung für den Behälter 1 in Fig. 6A nicht vorgesehen ist. Auf die Erläuterung des restlichen Aufbaus wird verzichtet, weil der restliche Aufbau derselbe wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist.

Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, in welchem die Vereisungserfassungsvorrichtung auf der Kühlrippe montiert ist, und Fig. 7B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie II-II in Fig. 7A. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7A ist der Basisabschnitt des Behälters 1 geöffnet. Die Metallplatte 5 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 6A, 6B ist einstückig mit dem Behälter 1 ausgebildet. Der geöffnete Basisabschnitt ist an der Kühlrippe 9 befestigt. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' können zum Zusammenbau anstatt mit der Metallplatte 5 vom geöffneten Basisabschnitt eingeführt werden.

Da der Betrieb des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 6A, 6B und 7A, 7B derselbe ist wie der der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele, wird auf dessen Erläuterung verzichtet.

[Ausführungsbeispiel 4]

Fig. 8A ist eine perspektivische Ansicht, die das vierte Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 8B ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 8A.

In Fig. 8A ist mit 1 ein Behälter mit thermischer Leitfähigkeit bezeichnet, der aus Metall wie Aluminium, Kupfer und dergleichen hergestellt ist. Für den Behälter 1 sind Öffnungen 3, 3a und 3b vorgesehen.

In den Basisabschnitt des Behälters 1 ist eine Aushöhlung 10 gebohrt. In die Aushöhlung 10 ist ein thermoempfindliches Element 4' wie ein Thermistor oder dergleichen eingeführt. Das thermoempfindliche Element 4' ist versiegelt. Für den Behälter 1 ist ein zungenartiges Teil 7 mit einem Loch 7a zum Installieren vorgesehen. Das thermoempfindliche Element 4, dessen Eigenschaften dieselben sind wie die des thermoempfindlichen Elements 4', ist im Inneren des Aussparungsabschnitts 2 angeordnet. Die Form der Öffnungen 3a, 3b ist schlitzartig, und wenn sich Vereisung am Spalt anlagert, wird die Ventilation der Luft verhindert, und die Temperatur im Aussparungsabschnitt verändert sich. Die Öffnungen 3a, 3b der Vereisungserfassungsvorrichtung sind ferner die Öffnungen zum Ablaufen des Wassers im Inneren des Aussparungsabschnittes 2 nach dem Enteisen. Das genau die Temperaturänderung des Behälters 1 erfassende thermoempfindliche Element 4' ist in der Aushöhlung 10 aufgenommen, die im Basisabschnitt des Behälters 1 vorgesehen ist, und durch Harz oder dergleichen versiegelt.

Die Aushöhlung zum Einführen des thermoempfindlichen Elements 4' ist nicht darauf beschränkt, wie im Ausführungsbeispiel im Basisabschnitt des Behälters 1 vorgesehen zu sein. Eine Aushöhlung kann in den Seitenabschnitt des Behälters 1 gebohrt sein. Das thermoempfindliche Element ist in die Aushöhlung eingebettet. Es ist klar, daß das thermoempfindliche Element 4' in der Aushöhlung hermetisch fixiert sein kann. Aufgrund der Tatsache, daß für den Behälter 1 die Öffnungen 3a, 3b zum Ablassen von Wasser vorgesehen sind, kann eine Veränderung der Wärmekapazität infolge des Frierens des Wassers, welches sich im Aussparungsabschnitt 2 sammelt, verhindert werden. Die Temperaturdifferenz wird genau gemessen, und dadurch kann die Menge der Anlagerung an Vereisung extrem genau erfaßt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Temperaturdifferenz zwischen den thermoempfindlichen Elementen 4, 4' im Nicht-Vereisungsanhaftungszustand groß. Deshalb ist die Temperaturdifferenz in dem Zustand, daß die Öffnungen 3a, 3b vollständig durch Vereisung blockiert sind, nicht null wie in den Ausführungsbeispielen 2 oder 3. Es ist jedoch möglich, die Ausgangsspannung mittels der vorstehend erläuterten Brückenschaltung zu null zu machen. Die Ausgangsspannung im Zustand des Anhaftens von Vereisung kann durch einen Pegeldetektor erfaßt werden.

In den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 ist die Metallplatte 5 vorgesehen, um die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' zu befestigen. Insbesondere wenn der Basisabschnitt des Behälters geöffnet ist, könnte der Behälter einstückig mit der Metallplatte 5 ausgebildet sein. Das Material der Metallplatte 5 kann in Harzmaterial geändert werden.

Wenn die Öffnungen, die durch das Anhaften von Vereisung blockiert werden, auf jeder Oberfläche des Behälters ausgebildet sind, kann die Temperatur der Atmosphäre im Inneren der Gefriervorrichtung an jeder Oberfläche davon erfaßt werden.

[Ausführungsbeispiel 5]

Fig. 9A, 9B sind perspektivische Ansichten, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

In Fig. 9A ist für den Behälter 11, der thermisch leitfähig ist und eine semizylindrische Form aufweist, eine Trennungswand 12 vorgesehen. Im Behälter 11 sind zwei Aussparungsabschnitte ausgebildet. Der Behälter ist aus Metall wie Aluminium, Kupfer oder dergleichen hergestellt. Ein Aussparungsabschnitt im Inneren des Behälters 11 ist durch die Öffnung 3 zur Außenluft geöffnet. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' wie Thermistoren oder dergleichen sind in den Aussparungsabschnitten montiert. Für die Basisplatte des Behälters 11 ist ein zungenartiges Teil 7 mit einem Loch 7a zum Installieren vorgesehen. Die Basisplatte kann vom Behälter 11 getrennt werden. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' sind isoliert am Behälter 11 fixiert. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' werden innerhalb des Behälters 11 installiert. Andernfalls werden die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' innerhalb des Behälters installiert, dessen Basisplatte geöffnet ist. Danach ist die Basisplatte einstückig mit dem Behälter ausgebildet. Eine Schraube wird in ein Loch 7a des zungenartigen Teils 7 eingeführt und in einem Gewindeloch der Kühlrippe angezogen. Das thermoempfindliche Element 4' ist versiegelt.

In Fig. 9B ist die Trennungswand 12 für einen Behälter 13 vorgesehen, der die Form einer Halbkugel aufweist. Im Behälter 13 sind zwei Aussparungsabschnitte ausgebildet. Ein Aussparungsabschnitt im Inneren des Behälters 13 ist über die Öffnung 3 zur Außenluft geöffnet. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' wie Thermistoren oder dergleichen sind innerhalb der Aussparungsabschnitte montiert. Ein zungenartiges Teil 7 mit einem Loch 7a zum Installieren ist an der Basisplatte des Behälters 13 vorgesehen. Die Basisplatte ist am Behälter 13 durch eine Schraube befestigt. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' sind isoliert an der Basisplatte fixiert. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' sind im Behälter 13 installiert. Das thermoempfindliche Element 4' ist versiegelt.

Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen. Die Öffnungen 3, die durch Vereisung blockiert werden, weisen eine gekrümmte Oberfläche auf. Folglich besteht der Vorteil, daß der Luftstrom im Inneren des Gefriervorrichtungs-Behältnisses leicht in die Vereisungserfassungsvorrichtung eingeführt werden kann. Die Öffnungen wären besser zur Basisplatte offen, um leichter das Wasser abzuleiten.

[Ausführungsbeispiel 6]

Fig. 10A ist eine perspektivische Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 10B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in Fig. 10A. In Fig. 10A und 10B sind mit 14, 15 hohlzylindrische Behälter bezeichnet, die thermische Leitfähigkeit aufweisen und aus Metall wie Aluminium, Kupfer und dergleichen hergestellt sind. In peripheren Abschnitten des Behälters 14 sind Öffnungen 3 vorgesehen, die durch Vereisung blockiert werden. Die Behälter 14 und 15 sind auf einer Trennungsplatte 16b installiert. Die Trennungsplatte 16b ist einstückig mit einem Flansch 16 ausgebildet, der ein Loch 16a zum Installieren aufweist. Die Behälter 14 und 15 sind unter Verwendung von Schrauben am Flansch befestigt. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' wie Thermistoren oder dergleichen sind in den Behältern 14 und 15 montiert.

Die Vereisungserfassungsvorrichtung ist auf der Kühlrippe 9 installiert. In der Kühlrippe 9 ist ein Loch ausgebildet. In das Loch ist der Behälter 15 eingeführt. Bolzen sind in die Löcher 16a zum Installieren des Flansches 16 und zum Halten der Bolzen zur Fixierung des Flansches 16 an der Kühlrippe eingeführt.

Der Luftstrom im Inneren des Gefriervorrichtungs- Behältnisses passiert leicht den Behälter 14, weil die Öffnungen 3 in der Peripherie des Behälters 14 ausgebildet sind. Folglich kann das Anhaften von Vereisung sehr genau erfaßt werden.

[Ausführungsbeispiel 7]

Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 11B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 11A.

In Fig. 11A und 11B bezeichnen 17 und 18 sphärische Behälter. Die Öffnungen 3 sind über die gesamte Oberfläche des Behälters 17 ausgebildet. Die Behälter 17, 18 besitzen thermische Leitfähigkeit und sind aus Metall wie Aluminium, Kupfer und dergleichen hergestellt. Die Behälter 17, 18 sind unter Verwendung von Schrauben an einer Trennungsplatte 19b fixiert. Die Trennungsplatte 19B ist einstückig mit einem Flansch 19 ausgebildet. Der Flansch 19 mit den Behältern 17 und 18 ist derart auf der Kühlrippe fixiert, daß er von jeder Seite der Kühlrippe im Inneren des Wärmetauschers hervorsteht. Die thermoempfindlichen Elemente 4, 4' wie Thermistoren oder dergleichen sind in den Behältern 17 und 18 montiert. Leitungen 4a, 4a' der thermoempfindlichen Elemente 4, 4' sind fest und isoliert an der Trennungsplatte 19b fixiert. Die Leitungen 4a, 4a' sind durch einen Durchbruch der Trennungsplatte 19b eingeführt.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Öffnungen 3 für die gesamte Oberfläche des sphärischen Behälters 17 vorgesehen sind, kann eine Allrichtungs-Umgebungstemperatur über 360 Grad erfaßt werden. Die Temperatur im Inneren der Gefriervorrichtung wird mittels des thermoempfindlichen Elements 4 im Inneren des Behälters 17 erfaßt, und die der Kühlrippe wird mittels des thermoempfindlichen Elements 4' im Inneren des Behälters 18 erfaßt. Folglich kann das Anhaften von Vereisung sehr genau erfaßt werden. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel die Öffnungen 3 für die gesamte Oberfläche des sphärischen Behälters 17 vorgesehen sind, ist es außerdem selbstverständlich zulässig, daß die Öffnungen einen schlitzartigen Aufbau aufweisen.

[Ausführungsbeispiel 8]

Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein achtes Ausführungsbeispiel der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit 9 ist eine Kühlrippe bezeichnet. Ein thermoempfindliches Element 44 ist fest im Inneren eines Behälters 45 mit einer Abdeckung durch einen Deckel 46 enthalten. Mit 4' ist ein Kühlrohr bezeichnet, in dessen Inneren Kühlmittel fließt. Das thermoempfindliche Element 44 ist an der Kühlleitung 4' derart installiert, daß die Kühlleitung zwischen dem Behälter 45 mit dem Deckel 46 und einer metallischen Montagevorrichtung 48 aufgenommen wird.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, wird bei der Vereisungserfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Umgebungstemperatur im Inneren der Gefriervorrichtungen auf eine Art erfaßt, daß die Lufttemperatur der Außenatmosphäre mittels des thermoempfindlichen Elements durch die Öffnungen erfaßt wird, und wenn die Öffnungen durch Anhaften von Vereisung vollständig blockiert sind, wird die Temperatur im Inneren des Behälters ungefähr gleich der Temperatur der Kühlrippe. Die Temperatur vor dem Anhaften von Vereisung wird im voraus erfaßt. Der Übergang der Temperatur nach dem Anhaften von Vereisung wird ebenfalls erfaßt. Die beiden Temperaturen werden miteinander verglichen. Somit kann die Vereisungserfassungsvorrichtung das Anhaften von Vereisung aus der Temperaturdifferenz erfassen.

Bei der Temperaturerfassung sind im Behälter zwei Aussparungsabschnitte vorgesehen. Einer der zwei Aussparungsabschnitte wird zur Temperaturkompensation verwendet, und dadurch wird die Vereisungserfassung genau durchgeführt.

Der Behälter gemäß jedem der ersten bis achten Ausführungsbeispiele der Vereisungserfassungsvorrichtungen ist aus Metall wie Zink, Eisen, Titan, oder Legierungen hergestellt, welche aus Hauptbestandteilen Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen und Titan hergestellt sind. Ferner kann der Behälter aus Keramik mit hoher thermischer Leitfähigkeit hergestellt sein, beispielsweise Bornitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid und Berylliumoxid.

Es ist klar, daß die Öffnungen 3a, 3b zum Abfluß wie in Fig. 8A, 8B gezeigt ist, auch bei den anderen Ausführungsbeispielen anwendbar sind.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Metallplatte am Behälter durch Schrauben befestigt ist, kann die Metallplatte am Behälter durch Schweißen fixiert werden. Die Metallplatte kann aus Harz hergestellt sein. Wenn die Basisfläche des Behälters 1 offen ist, kann der Behälter mit der Metallplatte 5 einstückig ausgebildet sein.

Obwohl, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist, bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die schlitzartige Form geeignet für die im Behälter vorgesehenen Öffnungen ist, können die schlitzartigen Öffnungen H-artige Form, T-artige Form oder eine Form in nicht-paralleler Ausführung aufweisen. Ferner kann die Form der Öffnungen im wesentlichen eine Öffnung sein, die aus einer Vielzahl von radialen Schlitzen zusammengesetzt ist.

Es ist günstig, einen dickeren Abschnitt für die Innenseite der Seitenwand der Öffnungen vorzusehen, damit sich Vereisung einfach anlagern kann. Je breiter die Öffnung ausgebildet ist, desto längere Zeit vergeht für das Blockieren der Öffnungen. Die Umkehrung trifft zu. Deshalb ist es vorteilhaft, die Breite des Schlitzes entsprechend einer vorbestimmten Menge von Anhaften an Vereisung festzusetzen.

Bezüglich der Breite des Schlitzes ist es günstig, die Breite des Schlitzes derart auszubilden, daß der Schlitz nicht durch die Oberflächenspannung des Wassers geschlossen wird, welches infolge des Schmelzens der Vereisung im Fall der Enteisung erzeugt wird. Ferner ist es günstig, die Vereisungserfassungsvorrichtung derart zu montieren, daß die Länge des Schlitzes von oben nach unten verläuft, so daß Wassertropfen leicht längs des Schlitzes fallen.

Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Umgebungstemperatur im Inneren des Gefriervorrichtungs-Behältnisses als auch die Temperatur des Zustandes, in welchem die Öffnungen durch die Anlagerung von Vereisung blockiert sind, mittels des thermoempfindlichen Elements erfaßt, das in Inneren des Behälters mit den Öffnungen angeordnet ist, welcher hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, wobei der Zustand des Anhaftens von Vereisung durch die Temperaturdifferenz erfaßt wird. Hier besteht der Vorteil, daß es kaum durch Ablagerung von Staub und Umgebungsbedingungen beeinflußbar ist.

Ferner werden bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Temperatur des Nicht-Vereisungszustandes als auch die Temperatur des Vereisungs-Anhaftungs-Zustandes, bei welchem die Öffnungen blockiert sind, mittels des thermoempfindlichen Elements erfaßt, das im Inneren des einen für die Vereisungserfassungsvorrichtung vorgesehenen Aussparungsabschnittes mit der Öffnung angeordnet ist.

Die Temperatur im Inneren des Behälters (die Temperatur der Kühlrippe) wird mittels des thermoempfindlichen Elements erfaßt, das im Inneren des anderen Aussparungsabschnittes angeordnet ist.

Das thermoempfindliche Element, das im Inneren des Aussparungsabschnittes angeordnet ist, der am besten durch die Kühlrippe beeinflußt wird, wird als Temperaturkompensationselement verwendet. Deshalb liegt hier der Vorteil vor, daß dies bei Umgebungsbedingungen vorteilhaft ist. Da der externe Temperaturzustand durch das thermoempfindliche Element zur Temperaturkompensation ausgeglichen werden kann, besteht ein Vorteil darin, daß die Qualität des Anhaftens an Vereisung sicher mittels der genauen Erfassung der Temperaturdifferenz mit guter Reproduzierbarkeit erfaßt werden kann.

Darüber hinaus hat die Vereisungserfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der herkömmlichen Vereisungserfassungsvorrichtung einen sehr einfachen Aufbau. Es existieren die Vorteile, daß es nicht nur schwierig ist, sie durch Ablagerung von Staub und Umgebungsbedingungen zu beeinflussen, sondern es sind auch die Herstellung, die Wartung und die Inspektion einfach durchführbar. Es liegt auch ein Vorteil darin, daß die Herstellungskosten niedrig sind.

Wenn die Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Vereisungserfassungsvorrichtung für eine Enteisungsvorrichtung für Gefriergeräte verwendet wird, kann der Startpunkt der Enteisung genau erfaßt werden.

Dementsprechend ist es möglich, einen effizienten Kühlbetrieb mit gutem Energiewirkungsgrad durchzuführen, weil der Enteisungsbetrieb unter Einhaltung der Forderung der Notwendigkeit durchgeführt werden kann.

Darüber hinaus wird bei der Vereisungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Behälter aus Materialien hergestellt, die eine gute thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dementsprechend ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit der thermischen Antworteigenschaften zu erhöhen. Der Behälter hat eine gekrümmte Oberfläche wie eine sphärische oder zylindrische Form.

Die Temperatur der Atmosphäre im Inneren der Gefriergeräte wird effizient erfaßt. Folglich kann das Anhaften von Vereisung sehr genau erfaßt werden.

Es wurde eine Vereisungserfassungsvorrichtung zum Erfassen des Anhaftens von Vereisung beschrieben, wobei eine schlitzartige Öffnung im Inneren eines Behälters mit einem Aussparungsabschnitt gebildet ist, ein thermoempfindliches Element wie ein Thermistor im Inneren des Aussparungsabschnittes angeordnet ist, Leitungen des thermoempfindlichen Elements nach außen durch ein durchgehendes Loch in einer Metallplatte geführt sind, die Leitungen an der Metallplatte fixiert sind, und die schlitzartige Öffnung durch Anhaften von Vereisung blockiert wird. Das Innere des Behälters ist von der Umgebungsatmosphäre abgetrennt, die Temperatur im Inneren des Behälters fällt, und die Menge des Anhaftens an Vereisung kann durch Erfassen der Temperaturdifferenz zwischen einem Nicht-Vereisungszustand und einem Vereisungs- Anhaftungszustand erfaßt werden. Ferner sind zwei Behälter vorgesehen. Die jeweiligen thermoempfindlichen Elemente sind in jedem der zwei Behälter angeordnet, von denen einer mit Öffnungen versehen ist, und von denen der andere mit einem thermoempfindlichen Element zur Temperaturkompensation derart versehen ist, daß das thermoempfindliche Element fixiert ist. Dementsprechend ist es möglich, die Genauigkeit der Erfassung des Anhaftens von Vereisung zu erhöhen.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung einer Vereisung,

- mit einem Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) zur Aufnahme eines temperaturempfindlichen Elements (4),
- das Konvektionsöffnungen (3; 3a, 3b) aufweist, die den Innenraum (2) des Gehäuses (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) mit der Umgebungsluft verbinden,
- wobei das temperaturempfindliche Element (4) von der Gehäusewandung beabstandet ist und auf die zu erfassende Vereisung anspricht,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) mit dem Wärmetauscher einer Kühlvorrichtung verbunden ist
- und eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die einen Temperaturausgleich zwischen Wärmetauscher und Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) gewährleistet,
- daß das temperaturempfindliche Element (4) von dem Wär metauscher beabstandet und thermisch isoliert ist und die Innenraumtemperatur stetig erfaßt
- und daß die Konvektionsöffnungen (3; 3a, 3b) ab schnittsweise schlitzartig ausgebildet sind und durch den Vereisungsvorgang blockierbar sind, so daß das tempera turempfindliche Element (4) im unblockierten Zustand der Konvektionsöffnungen (3; 3a, 3b) die Temperatur der Umge bungsluft und im blockierten Zustand der Konvektionsöff nungen (3; 3a, 3b) die Temperatur des Wärmetauschers an nimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (4a) zu dem temperaturempfindlichen Ele ment (4) isoliert durch die Gehäusewandung geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß eine Kühlrippe (9) des Wärmetauschers eine Aus sparung aufweist, in die das Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) eingesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) ver mittels einer Rohrschelle (48) an einem Kühlrohr (47) des Wärmetauschers befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) einen zweiten gegenüber der Umgebungsluft abgeschlossenen Innenraum (2') aufweist, in dem ein zwei tes temperaturempfindliches Element (4') beabstandet von der Wandung des zweiten Innenraums (2') und von dem Wär metauscher angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zumindest eine Konvektionsöff nung (3b) ein Ablaufen von Tauwasser ermöglicht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Konvektionsöffnungen H- oder T-förmig ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 11; 13; 14, 15; 17, 18; 45) rechteckig in Form eines Parallelepipeds, halbzylindrisch oder sphärisch ausgebildet ist.