DE19743073A1 - Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur Abtausteuerung - Google Patents
Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur AbtausteuerungInfo
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- F25D21/002—Defroster control
- F25D21/006—Defroster control with electronic control circuits
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- F25D2700/02—Sensors detecting door opening
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühl- und/oder Gefriergerät
mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur
Abtausteuerung.
Im Stand der Technik bekannt sind Kühlgeräte mit elektronischen
Regeleinrichtungen, welche in der Regel eine Mikroprozessorein
heit umfassen. Diese Regeleinrichtungen schalten bei der
Signalisierung eines Kältebedarfs, d. h. in der Regel mit
Erreichen einer gerätespezifischen Temperatur der Kühlraumluft
oder einer gerätespezifischen Verdampfertemperatur, eine einen
Kältemittelkreislauf antreibende Kältemaschine ein und
entsprechend bei Deckung des Kältebedarfs bei einer
üblicherweise kälteren Temperatur die Kältemaschine wieder aus.
Als ein Regelspiel wird dabei die Zeitdauer bezeichnet, die von
einem Einschalten der Kältemaschine bis zum erneuten
Einschalten der Kältemaschine nach zwischenzeitlichen Abstellen
der Kältemaschine reicht.
Im Stand der Technik hat sich eine Regelung nach der
Lufttemperatur im Kühlraum bewährt, weil sich hier die an einem
Thermostaten eingestellte Temperatur am genauesten und mit sehr
geringen Temperaturamplituden im Kühlraum ergibt.
Grundsätzlich besteht bei einem Kühl- und/oder Gefriergerät das
Problem, daß sich an den kälteerzeugenden Bauteilen, bei
spielsweise an dem Verdampfer, ein Reif- und Eisaufbau durch
die an den gekühlten Flächen kondensierende Luftfeuchtigkeit
bildet, wodurch es erforderlich ist, daß derartige Bauteile in
regelmäßigen Abständen abgetaut werden. Dieses Abtauen ist
erforderlich, will man nicht erhebliche Wirkungsgradeinbußen
durch einen sich mehr und mehr aufbauenden Eispanzer hinnehmen.
Der Abtauvorgang erfolgt sinnvollerweise während der Standzeit
der Kältemaschine. Dabei wird das Abtauen durch Anhebung der
Temperatur an den kälteerzeugenden Bauteilen über den
Gefrierpunkt des Wassers bewirkt, wozu Lösungen mit und ohne im
Kühlraum integrierter Zusatzheizung bekannt sind. Der Zeitpunkt
zur Einleitung eines Abtauvorganges kann nach jeder Laufzeit
der Kältemaschine oder auch nach einem von der elektronischen
Regeleinrichtung bestimmten Zeitpunkt erfolgen.
So ist es beispielsweise aus der DE-OS 41 15 359 bekannt, daß
bei einer Abtausteuerung für ein Kühlgerät mit einer Tür ein
bereifbarer Verdampfer vorgesehen ist, der mittels der
steuerbaren Abtaueinrichtung abzutauen ist. Um einen den Be
triebsbedingungen gerecht werdenden, energiesparenden Abtauzy
klus sicherzustellen, wird die Bereifungsdauer, nach welcher
erneut ein Abtauzyklus auszuführen ist, abhängig von der Dauer
des aktiven Kältemittelumlaufs und zusätzlich vom Öffnen der
Tür gesteuert.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Abtauung auch bei allen
Umgebungsbedingungen (Klimaklassen) benötigen Kühlgeräte mit
einer elektronischen Regeleinrichtung, bei der die Kältema
schine in Abhängigkeit von der Lufttemperatur im Kühlraum ge
steuert wird, neben einem Lufttemperatursensor auch einen zu
sätzlichen Temperatursensor. Dieser zusätzliche Temperatursen
sor ist dabei in der Regel in den Verdampfer integriert und
trägt durch die direkte Messung der Verdampfertemperatur ent
scheidend dazu bei, daß der Verdampfer während eines Abtauvor
gangs eisfrei wird.
Dieser zusätzliche Sensor erfordert jedoch bei der Herstellung
des Kühlgerätes einen zusätzlichen Montage- und Kostenaufwand.
Außerdem ist dieser zusätzliche Sensor vergleichsweise hohen
Anforderungen ausgesetzt, weil er mindestens mit jedem Abtau
vorgang den Gefrierpunkt des Wassers durchläuft. Der Sensor ist
dadurch ständig wechselnden Umgebungsbedingungen ausgesetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühl-
und/oder Gefriergerät anzugeben, bei dem dieser zusätzliche
Sensor unter Gewährleistung einer funktionierenden Abtauung der
kälteerzeugenden Bauteile verzichtbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kühl- und/oder Gefriergerät der
eingangsgenannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur Abtau
steuerung und ein im Innenraum angeordnet er Temperatursensor
vorgesehen sind, wobei mittels der Mikroprozessoreinheit aus
der Lauf- und Standzeit einer Kältemaschine deren relative Ein
schaltdauer berechenbar ist, und mittels der Mikroprozessorein
heit bei Vorliegen eines Signals zur Einleitung eines Abtauvor
ganges aus dieser relativen Einschaltdauer und der eingestell
ten Solltemperatur eine Abtauzeitdauer und eine maximal zuläs
sige Temperatur am Temperatursensor während des Ablaufs der
Zeitdauer vorgebbar sind.
Auf diese Weise ist es unter Auswertung gerätespezifischer
Kenngrößen möglich, daß der im Kältekreislauf liegende Verdamp
fer von Zeit zu Zeit einer automatischen Abtauung unterzogen
wird, wobei auf einen separaten Verdampfertemperatursensor
grundsätzlich verzichtet wird. Trotzdem ist es aber sicherge
stellt, daß bei jedem Abtauvorgang der Verdampfer als Käl
teerzeuger eisfrei wird-und sich die Kühlraumtemperatur nicht
mehr als unbedingt zur erforderlichen Sicherstellung des Eis
freiwerdens erwärmt.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist der Mikropro
zessoreinheit ein Speicherelement zugeordnet, aus dem bei be
kannter relativer Einschaltdauer und eingestellter Solltempera
tur die Abtauzeitdauer und die maximal zulässige Temperatur
auslesbar sind. Die Abtauzeitdauer und die maximal zulässige
Temperatur können dabei nach Art eines Kennfeldes als Funktio
nen der relativen Einschaltdauer und der eingestellten Solltem
peratur abgelegt sein. Die im Kennfeld abgelegten Daten sind in
der Regel empirisch gewonnene Erfahrungswerte. Grundsätzlich
ist es vom Trend her so, daß bei vergleichsweise kleiner
relativer Einschaltdauer und/oder vergleichsweiser hoher
eingestellter Solltemperatur die Abtauzeitdauer vergleichsweise
kurz und die maximal zulässige Temperatur etwa der
eingestellten Solltemperatur entspricht. Umgekehrt ist es
zweckmäßig, daß bei vergleichsweise hoher relativer
Einschaltdauer und/oder vergleichsweise niedriger eingestellter
Solltemperatur die Abtauzeitdauer vergleichsweise lang und die
maximal zulässige Temperatur nur wenig oberhalb der
eingestellten Solltemperatur liegen wird.
Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, daß der Mikroprozes
soreinheit ein Speicherelement zugeordnet ist, in dem eine ma
thematische Funktion abgelegt ist, mittels derer aus bekannter
relativer Einschaltdauer und bekannter eingestellter Solltempe
ratur die Abtauzeitdauer und die maximal zulässige Temperatur
berechenbar sind. Ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen
Kennfeld werden bei dieser Variante die gewonnenen Erfahrungs
werte in eine mathematische Funktion umgesetzt, die resultats
mäßig die vorstehend beschriebenen Trends wiedergibt.
Für die bestimmungsgemäße Funktion des Gerätes ist es ein be
sonders wichtiges Kriterium, daß der Abtauvorgang nach Ablauf
der Abtauzeitdauer und/oder mit Erreichen der maximal zuläs
sigen Temperatur beendet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist
es vorgesehen, daß ein Abtauvorgang nach Vorliegen des Signals
zu seiner Einleitung nur dann eingeleitet wird, wenn die rela
tive Einschaltdauer über mehrere unmittelbar zurückliegende Re
gelspiele, vorzugsweise 2 bis 10 Regelspiele, weitgehend kon
stant geblieben ist, oder eine vorgebbare Zeitdauer verstrichen
ist, während derer ein Aufschub des Auftauvorganges tolerierbar
ist. Die weitgehende Konstanz unmittelbar zurückliegender Re
gelspiele ist für die Mikroprozessoreinheit eine Rückmeldung
dafür, daß Störgrößen, wie z. B. die Einlagerung oder die Ent
nahme von Kühlgut kein oder nur einen vernachlässigen Einfluß
auf die Kühlraumtemperatur hatten und somit die Ermittlung der
Abtauzeitdauer und der maximal zulässigen Temperatur, welche
für eine erfolgreiche Abtauung erforderlich sind, besonders
fehlerfrei erfolgen kann.
Gleichzeitig ist jedoch zusätzlich eine Sicherung dahingehend
eingebaut, daß unabhängig von einer weitgehend konstanten
relativen Einschaltdauer ein Abtauvorgang eingeleitet wird,
wenn eine fest vorgegebene Kühlzeit verstrichen ist. Die
Abtauzeitdauer und die maximal zulässige Temperatur werden in
diesem Fall dann aus dem momentan vorherrschenden Bedingungen
ermittelt.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist es
vorgesehen, daß die Mikroprozessoreinheit die Dauer eines Ab
tauvorgangs speichert, wenn während dieses Abtauvorgangs keine
Türöffnung stattfand. Wird daher während eines Abtauvorgangs
die Gerätetür geöffnet, so wird die aktuelle Abtauzeitdauer auf
die letzte Abtauzeitdauer gesetzt, während derer keine Türöff
nung stattfand.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in
den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeich
nung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung in schemati
scher Darstellung ein Kühlgerät 2 mit einem zu kühlenden Innen
raum 4, hinter dessen Rückwand sich ein hier gestrichelt einge
zeichneter Verdampfer 6 befindet. Der Verdampfer 6 wird mit ei
nem Kältemittel beaufschlagt, welches von einem ebenfalls ge
strichelt eingezeichneten Kompressor 8 gefördert wird. Das
Kühlgerät 2 verfügt weiter über Ablageböden 10, einen
Drehregler 12 zur Einstellung der Solltemperatur Tsoll und einen
Luftfühler 14 zur Messung der Isttemperatur Tist.
Des weiteren verfügt das Kühlgerät über eine elektronische
Regeleinheit mit einer Mikroprozessoreinheit 16 mit
zugeordnetem Speicher 18. Die Mikroprozessoreinheit 16 empfängt
als Eingangsgrößen die Solltemperatur Tsoll und die
Isttemperatur Tist und gibt an den Kompressor 8 eine Laufzeit
tein und eine Standzeit taus vor. Aus der Laufzeit und der
Standzeit berechnet die Mikroprozessoreinheit 16 ferner die
relative Einschaltdauer ED des Kompressors 8, die definiert ist
als das Verhältnis von Laufzeit tein zur Summe von Laufzeit tein
und Standzeit taus.
Stellt nun die Mikroprozessoreinheit 16 fest, daß die Bedingun
gen zur Einleitung eines Abtauvorganges des Verdampfers 6 vor
liegen, wird die aktuell eingestellte Solltemperatur Tsoll und
die aktuell vorherrschende relative Einschaltdauer ED ermittelt
und mit diesen Größen aus dem Speicher 18 die zugehörigen in
einem Kennfeld abgelegten Größen der Abtauzeitdauer tabtau und
der am Luftfühler 14 maximal zulässigen Temperatur tmax abgeru
fen. Der Abtauvorgang wird dann unmittelbar eingeleitet, und
endet, wenn die Isttemperatur Tist gleich der maximal zulässigen
Temperatur tmax beträgt und/oder wenn das Ende der Abtauzeit
dauer tabtau erreicht ist.
Es kann alternativ auch vorgesehen sein, daß zu Beendigung des
Abtauvorgangs auch nur das Eintreten einer der beiden
vorstehend genannten Bedingungen ausreicht. Weiter kann es
vorgesehen sein, daß der Abtauvorgang nur dann eingeleitet
wird, wenn die relative Einschaltdauer ED über mehrere
unmittelbar zurückliegende Regel spiele weitgehend konstant
geblieben ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Beob
achtungszeitraum 2 bis 10, vorzugsweise 3 oder 4 Regelspiele,
beträgt.
Alternativ zu dem im Speicher 18 vorgesehenen Kennfeld kann
dort auch eine mathematische Funktion abgelegt sein, die als
Eingangsgröße die eingestellte Solltemperatur Tsoll und die re
lative Einschaltdauer ED besitzt und als Ausgangsgröße die ma
ximal zulässige Temperatur tmax und die Abtauzeitdauer tabtau
liefert.
Weiter kann in dem Speicher 18 auch die letzte Abtauzeitdauer
eines nicht durch eine Türöffnung gestörten Abtauvorganges ge
speichert sein, die dann aktiviert wird, wenn während eines
eingeleiteten Abtauvorganges die Tür des Gerätes geöffnet wird.
An die Stelle der für diesen Abtauvorgang aus dem Kennfeld oder
mittels der Funktion zugewiesenen Abtauzeitdauer tabtau tritt
dann diese vom letzten nicht durch eine Türöffnung gestörten
Abtauvorgang herrührende Abtauzeitdauer.
Die vorstehend beschriebene Temperaturregelung und Abtausteue
rung ermöglicht das turnusmäßige vollständige Abtauen des Ver
dampfers 6 ohne einen zusätzlichen Temperaturfühler, der die
Temperatur am Verdampfer 6 erfaßt. Auf Grund der Aus- und Be
wertung empirisch gewonnener Daten führt dies zu einer hin
sichtlich des Kosten- und Teileaufwandes besonders vorteilhaf
ten Umsetzung einer automatischen Abtauung. Die vorstehend be
schriebenen Ausführungen sind ohne weiteres auch auf ein Ge
friergerät oder ein Kühlgerät mit einem separaten oder inte
grierten Gefrierfach übertragbar.
Claims (6)
1. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) mit einer
Mikroprozessoreinheit (16) zur Temperaturregelung und zur
Abtausteuerung und einen im Innenraum (4) angeordneten
Temperatursensor (14), wobei mittels der Mikroprozessoreinheit
(16) aus der Lauf- und Standzeit einer Kältemaschine (8) deren
relative Einschaltdauer (ED) berechenbar ist, und mittels der
Mikroprozessoreinheit (16) bei Vorliegen eines Signals zur
Einleitung eines Abtauvorganges aus dieser relativen
Einschaltdauer (ED) und der eingestellten Solltemperatur (Tsoll)
eine Abtauzeitdauer (tabtau) und eine maximal zulässige
Temperatur (tmax) am Temperatursensor (14) während des Ablaufs
der Abtauzeitdauer (tabtau) vorgebbar sind.
2. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mikroprozessoreinheit (16) ein Speicherelement (18)
zugeordnet ist, aus dem bei bekannter relativer Einschaltdauer
(ED) und bekannter eingestellter Solltemperatur (Tsoll) die
Abtauzeitdauer (tabtau) und die maximal zulässige Temperatur
(tmax) auslesbar sind.
3. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mikroprozessoreinheit (16) ein Speicherelement (18)
zugeordnet ist, in dem eine mathematische Funktion abgelegt
ist, mittels derer aus bekannter relativer Einschaltdauer (ED)
und bekannter eingestellter Solltemperatur (Tsoll) die
Abtauzeitdauer (tabtau) und die maximal zulässige Temperatur
(tmax) berechenbar sind.
4. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abtauvorgang nach Ablauf der Abtauzeitdauer (tabtau)
und/oder mit Erreichen der maximal zulässigen Temperatur (tmax)
beendet ist.
5. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Abtauvorgang nach Vorliegen des Signals nur dann
eingeleitet wird, wenn die relative Einschaltdauer (ED) über
mehrere unmittelbar zurückliegende Regelspiele weitgehend
konstant geblieben ist oder wenn eine vorgebbare Zeitdauer
(tmax) verstrichen ist, während derer ein Aufschub des
Abtauvorgangs tolerierbar ist.
6. Kühl- und/oder Gefriergerät (2) nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Auftreten einer Türöffnung während eines Abtauvorganges die
Abtauzeitdauer (tabtau) auf die letzte Abtauzeitdauer, während
derer keine Türöffnung stattfand, setzbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997143073 DE19743073A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur Abtausteuerung |
IT98PN000057 IT1305518B1 (it) | 1997-09-30 | 1998-07-30 | Apparecchio frigorifero e/o congelatore con un microprocessoreper la regolazione della temperatura ed il controllo del |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997143073 DE19743073A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur Abtausteuerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19743073A1 true DE19743073A1 (de) | 1999-04-01 |
Family
ID=7844059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997143073 Withdrawn DE19743073A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Mikroprozessoreinheit zur Temperaturregelung und zur Abtausteuerung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19743073A1 (de) |
IT (1) | IT1305518B1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1619456A1 (de) | 2004-07-22 | 2006-01-25 | Whirlpool Corporation | Verfahren zum Steuern eines Kühlschrankes |
EP2743615A1 (de) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | Whirlpool Corporation | Verfahren zur Steuerung der Entfrostung eines Verdampfers in einer Kühlanwendung |
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1997
- 1997-09-30 DE DE1997143073 patent/DE19743073A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-07-30 IT IT98PN000057 patent/IT1305518B1/it active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1619456A1 (de) | 2004-07-22 | 2006-01-25 | Whirlpool Corporation | Verfahren zum Steuern eines Kühlschrankes |
WO2006008231A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Whirlpool Corporation | Method for controlling a refrigeration appliance |
CN100549586C (zh) * | 2004-07-22 | 2009-10-14 | 惠而浦有限公司 | 控制制冷装置中蒸发器除霜的方法和制冷装置 |
US7665317B2 (en) | 2004-07-22 | 2010-02-23 | Whirlpool Corporation | Method for controlling a refrigeration appliance |
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US9551523B2 (en) | 2012-12-14 | 2017-01-24 | Whirlpool Corporation | Method for controlling the defrost of an evaporator in a refrigeration appliance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1305518B1 (it) | 2001-05-09 |
ITPN980057A1 (it) | 2000-01-30 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |