DE19913896A1

DE19913896A1 - Absorberkühlschrank

Info

Publication number: DE19913896A1
Application number: DE1999113896
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwarzpaul; Volker Mueller
Original assignee: Electrolux Siegen GmbH
Current assignee: Dometic GmbH
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-03-27
Also published as: DE19913896C2

Abstract

Es wird eine Kühlanordnung vorgeschlagen, welche umfaßt: DOLLAR A - einen Kühlkreislauf 7 zur Kühlung eines Kühlraumes 3, wobei der Kühlkreislauf 7 einen in dem Kühlraum 3 angeordneten und von einem Kühlmedium durchflossenen Verdampfer 9 aufweist und wobei die dem Kühlkreislauf 7 zuzuführende Leistung einstellbar ist, DOLLAR A - eine Steuereinrichtung 23, um dem Kühlkreislauf 7 einen die zuzuführende Leistung angebenden Leistungswert P bereitzustellen, DOLLAR A - einen Temperatursensor 27, um der Steuereinrichtung 23 einen im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer 9 angebenden Temperaturmeßwert upsilon¶e¶ bereitzustellen, DOLLAR A - einen Zeitgeber 29, um der Steuereinrichtung 23 ein vorbestimmtes erstes Zeitintervall t¶1¶, t¶2¶ und ein dem ersten Zeitintervall t¶1¶, t¶2¶ nachfolgendes vorbestimmtes zweites Zeitintervall t¶3¶, t¶4¶ bereitzustellen, DOLLAR A - wobei die Steuereinrichtung 23 während des ersten Zeitintervalls t¶1¶, t¶2¶ einen ersten Leistungswert P¶1¶ bereitstellt, welcher eine im wesentlichen konstante erste zuzuführende Leistung angibt, und nach dem Ende des ersten Zeitintervalls t¶1¶, t¶2¶ einen zweiten Leistungswert P¶2¶ bereitstellt, welcher zweite zuzuführende Leistung angibt, die größer ist als die zuzuführende Leistung, DOLLAR A - wobei die Steuereinrichtung 23 zu Beginn t¶3¶ des zweiten Zeitintervalls einen ersten Temperaturwert upsilon¶1¶ erfaßt und am Ende t¶4¶ des zweiten Zeitintervalls einen zweiten Temperaturwert upsilon¶1¶ erfaßt und am Ende t¶4¶ des zweiten Zeitintervalls ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung mit einem Kühlkreislauf zur Kühlung eines Kühlraums und insbesondere eine derartige Kühlanordnung mit einer Steuereinrichtung zur Erfassung eines Defekts des Kühlkreislaufs.

Ein solcher Kühlkreislauf umfaßt einen in einem zu kühlenden Kühlraum ange ordneten Verdampfer, der von einem Kühlmedium durchströmt ist, welches ge kühlt in den Verdampfer einfließt, dort Wärme aufnimmt und anschließend den Verdampfer erwärmt verläßt. Außerhalb des Kühlraums ist ein Aggregat vorge sehen, welche das den Verdampfer verlassende Kühlmedium wieder abkühlt und dem Verdampfer erneut zuführt. Diesem Aggregat muß jedoch Energie bzw. Lei stung zugeführt werden, damit es diese Kühlfunktion des Kühlmediums ausfüh ren kann. Diese Energie bzw. Leistung kann dem Kühlkreislauf im Falle eines Kompressionskreislaufs beispielsweise mittels eines Kompressors oder im Falle eines Absorptionskreislaufs mittels einer Heizeinrichtung zugeführt werden.

Bei an diesem Kühlkreislauf auftretenden Defekten kann es sich um Kühlmittel verluste auf Grund von Leckagen, um Defekte an dem Aggregat der Zuführung von Energie bzw. Leistung an den Kühlkreislauf und anderes mehr handeln.

Derartige Defekte sind u. U. jedoch nur sehr schwierig zu erkennen: Aufgrund von Fertigungsstreuungen kann insbesondere bei Absorptionskühlkreisläufen der Wirkungsgrad von Gerät zu Gerät verschieden sein. Infolgedessen kann eine von dem Kühlaggregat erzielte Endtemperatur im Kühlraum sich von Gerät zu Gerät unterscheiden, so daß aus der Endtemperatur im Kühlraum alleine nicht sicher auf einen Defekt geschlossen werden kann.

Ferner hängt die in dem Kühlraum erzielbare Endtemperatur auch von der Umgebungstemperatur ab. Zudem hängt die Zeit, in der im wesentlichen die Endtemperatur beim Abkühlen eines Aggregats erzielt wird, von dem Beladungs zustand des Kühlraumes ab, wobei beispielsweise ein sehr stark beladener Kühl raum u. U. ausgesprochen lange braucht, um seine Endtemperatur zu erreichen. Zu einer vorgegebenen Zeit könnte somit die tatsächlich mögliche Endtempera tur noch nicht erreicht sein, und es könnte bei alleiniger Erfassung der Kühl raumtemperatur irrtümlich auf einen Defekt geschlossen werden. Weitere Ab hängigkeiten ergeben sich aus der Einbausituation des Kühlaggregats, so daß hier beispielsweise die Belüftung und Kühlung eines Wärmetauschers beeinflußt sein kann.

Es ist jedoch dennoch wünschenswert, einen Defekt des Kühlkreislaufs baldmög lichst zu erkennen, um zur Behebung des Defekts aufzufordern oder das Gerät außer Betrieb zu nehmen. Insbesondere bei mit Ammoniak betriebenen Kühl kreisläufen auftretende Leckagen können zu Beeinträchtigungen, ggf. Geruchtsbelästigungen, eines Benutzers des Kühlschranks führen, weshalb auch in diesem Fall die frühzeitige Erkennung von Defekten des Kühlkreislaufs von großer Bedeutung ist.

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlanordnung mit einem Kühlkreislauf bereitzustellen, der eine Erfassung von Defekten des Kühlkreislaufes ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlanordnung vorgeschlagen, welche um faßt:

- einen Kühlkreislauf zur Kühlung eines Kühlraumes, wobei der Kühlkreislauf einen in dem Kühlraum angeordneten und von einem Kühlmedium durch flossenen Verdampfer aufweist und wobei die dem Kühlkreislauf zuzufüh rende Leistung einstellbar ist,
- eine Steuereinrichtung, um dem Kühlkreislauf einen die zuzuführende Lei stung angebenden Leistungswert bereitzustellen,
- einen Temperatursensor, um der Steuereinrichtung einen im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer angebenden Tempera turmeßwert bereitzustellen,
- einen Zeitgeber, um der Steuereinrichtung ein vorbestimmtes erstes Zeitin tervall und ein dem Ersten Zeitintervall nachfolgendes vorbestimmtes zweites Zeitintervall bereitzustellen,
- wobei die Steuereinrichtung während des ersten Zeitintervalls einen ersten Leistungswert bereitstellt, welcher eine im wesentlichen konstante erste zu zuführende Leistung angibt, und nach dem Ende des ersten Zeitintervalls ei nen vorbestimmten zweiten Leistungswert bereitstellt, welcher eine zweite zuzuführende Leistung angibt, die größer ist als die erste zuzuführende Lei stung, und
- wobei die Steuereinrichtung zu Beginn des zweiten Zeitintervalls einen er sten Temperaturwert erfaßt und am Ende des zweiten Zeitintervalls einen zweiten Temperaturwert erfaßt und ein Störsignal ausgibt, wenn der Abso lutwert der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Temperaturwert kleiner ist als ein vorbestimmter Differenzwert.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Erfassung eines Defekts des Kühl kreislaufes nicht in einem im wesentlichen stationären Zustand der Kühlanord nung durchzuführen, sondern einen nichtstationären Zustand des Kühlkreislaufs herbeizuführen, in welchem Parameter des Kühlkreislaufs einer nennenswerten zeitlichen Änderung unterworfen sind. Aus diesen zeitlichen Änderungen wird dann auf eine ordnungsgemäße Funktion bzw. auf einen Defekt des Kühlkreis laufs geschlossen. Demgemäß wird erfindungsgemäß während eines ersten Zeit intervalls die dem Kühlkreislauf zuzuführende Leistung auf einen ersten Lei stungswert eingestellt und nach Ablauf dieses ersten Zeitintervalls wird in einem zweiten Zeitintervall die dem Kühlschrank zuzuführende Leistung auf einen zweiten Leistungswert geändert, welcher größer ist als der erste Leistungswert. Aufgrund des Unterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungswert wird der nichtstationäre Zustand des Kühlkreislaufs herbeigeführt.

Als Parameter des Kühlkreislaufs, dessen Erfassung im nichtstationären Zu stand einen empfindlichen Indikator für das Vorliegen des Defekts bildet, ist er findungsgemäß die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer vorgese hen. Entsprechend weist die Kühlanordnung einen Temperatursensor auf, wel cher im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer regi striert und einen um wesentlichen diese Temperatur angebenden Temperaturmeßwert bereitstellt.

Mit Eintritt des nichtstationären Zustands erfaßt eine Steuereinrichtung zu Be ginn des zweiten Intervalls einen ersten Temperaturwert des Temperatursen sors, und sie erfaßt am Ende des zweiten Zeitintervalls einen zweiten Tempera turwert des Temperatursensors. Es wird von der Steuereinrichtung anschließend die Differenz der beiden Temperaturwerte gebildet. Ist ein Absolutwert der Differenz größer als ein vorbestimmter Differenzwert, so schließt die Steuerein richtung darauf, daß kein Defekt vorliegt, da der Kühlkreislauf auf den geänder ten Zustand ausreichend schnell reagiert hat. Ist der Absolutwert jedoch kleiner als der vorbestimmte Differenzwert, so schließt die Störeinrichtung auf das Vor liegen eines Defekts, da der Kühlkreislauf auf die geänderte Betriebsbedingung nicht in ausreichendem Maß reagiert hat, und gibt ein entsprechendes Störsignal aus.

Vorteilhafterweise ist der erste Leistungswert derart gewählt, daß er eine zuzu führende Leistung von im wesentlichen Null angibt. Das bedeutet, daß während des ersten Zeitintervalls der Kühlkreislauf nicht wirksam ist und der Kühlraum nicht weiter gekühlt wird. Diese Zeit kann damit zum Abtauen des Verdampfers und des Kühlraums verwendet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, die Dauer des ersten Zeitintervalls derart zu bemessen, daß eine möglichst vollständige Abtau ung des Verdampfers bzw. des Kühlraums erreicht wird.

Um eine möglichst gute Reproduzierbarkeit der Erkennung zu ermöglichen, gibt der zweite Leistungswert wenigstens zu Beginn des zweiten Zeitintervalls eine im wesentlichen konstante zuzuführende Leistung an.

Allerdings ist es auch möglich, bereits während des zweiten Zeitintervalls eine Regelung des Kühlkreislaufs derart vorzunehmen, daß eine von einem Kühl raumtemperatursensor erfaßte Temperatur des Kühlraums einen vorbestimmten Sollwert einnimmt. Dies Maßnahme ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die vorangehend erwähnte, im wesentlichen konstante zuzuführende Leistung wäh rend des gesamten zweiten Zeitintervalls zu einer Abkühlung des Kühlraums unter dessen vorbestimmte Solltemperatur fuhren würde.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich dann, wenn zu Beginn des zwei ten Zeitintervalls eine im wesentlichen konstante Leistung zugeführt wird und gegen Ende des Zeitintervalls die zuzuführende Leistung in Abhängigkeit von dem Kühlraumtemperaturmeßwert bestimmt wird.

Um einerseits eine im wesentlichen kontinuierliche Kühlung des Kühlraums und der in diesem gelagerten Gegenstände zu erreichen und andererseits auftretende Defekte möglichst frühzeitig zu erfassen, wird der nichtstationäre Zustand des Kühlkreislaufs in periodischen Abständen hergestellt und dabei die Defekterfas sung durchgeführt. Die entsprechenden Perioden können derart gewählt werden, daß die Defekterfassung während der Nacht, beispielsweise zwischen 3 und 4 Uhr, durchgeführt wird. Dann wird ein Benutzer der Kühlanordnung durch die mit der Defekterfassung einhergehende Erwärmung der in dem Kühlraum gelagerten Gegenstände weitgehend nicht beeinträchtigt.

Beginn und Dauer des ersten oder/und des zweiten Zeitintervalls oder/und des Differenzwerts können in Abhängigkeit von den übrigen Parametern der Kühlanordnung absolut vorbestimmt sein. Vorteilhafterweise werden diese Größen jedoch auch von der vor Beginn der Defekterfassung in dem Kühlraum herrschenden Temperatur oder der in der Umgebung herrschenden Temperatur bestimmt. Hierdurch werden Einflüsse der Kühlraumtemperatur oder/und der Umgebungstemperatur, die den nichtstationären Zustand des Kühlkreislaufs ebenfalls mitbestimmen, bei der Defekterfassung berücksichtigt.

Der Temperatursensor soll eine Meßgröße erfassen, die einer möglichst großen Änderungsrate aufgrund des nichtstationären Zustands des Kühlkreislaufs un terworfen ist. Deshalb soll der Temperatursensor in wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlmedium am Ort des Verdampfers stehen. Der Temperatursensor kann hierbei in das Kühlmedium in dem Verdampfer hineinragen oder außerhalb des Verdampfers angebracht sein, wobei eine wärmeleitende Verbindung mit einer Außenfläche des Verdampfers besteht. Indem der Temperatursensor im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer erfaßt, un terscheidet sich der Temperatursensor von einem weiteren Sensor, der im we sentlichen die Temperatur des Kühlraums erfaßt. Der letztere Sensor wird vor teilhafterweise zur Regelung des Kühlkreislaufs während des Dauerbetriebs ein gesetzt, da er die Temperatur im Kühlraum und damit auch die Temperatur der in dem Kühlraum gelagerten Gegenstände repräsentiert. An einer Regelung des Kühlkreislaufs derart, daß diese Gegenstände auf einer vorbestimmten Tempera tur gehalten werden, ist nämlich der Benutzer der Kühlanordnung interessiert. Deshalb wird für die Regelung der Temperatur in dem Kühlraum während des Dauerbetriebs vorteilhafterweise ein Kühlraumtemperatursensor eingesetzt, der von dem im wesentlichen für die Defekterfassung verwendeten Temperatursen sor, der im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums im Verdampfer er faßt, verschieden ist.

Der Kühlkreislauf ist vorteilhafterweise ein Absorptionskältekreislauf, wobei die dem Absorptionskältekreislauf zugeführte Energie bzw. Leistung über eine Hei zung zugeführt wird, die ein Medium in einem Austreiber des Absorptionskälte kreislaufs erwärmt. Besonders vorteilhaft ist die vorangehende Defekterfassung hierbei bei einem Absorptionskältekreislauf einsetzbar, der Ammoniak als Kühlmedium umfaßt, da dort ein Defekt, wie etwa eine Leckage zu Beeinträchtigungen eines Benutzers führen. Nach Erkennen und Melden des Störfalls wird das Gerät abgeschaltet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Funktionsdiagramm der erfindungsgemäßen Kühlanordnung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das den zeitlichen Verlauf der von einem Tempera tursensor der Kühlanordnung der Fig. 1 erfaßten Temperatur angibt,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das eine dem Kühlkreislauf der Fig. 1 zugeführte Leistung in Abhängigkeit von der Zeit angibt, und

Fig. 4 eine Variante des in Fig. 3 angegebenen Zeitverlaufs.

In Fig. 1 ist eine Kühlanordnung 1 zur Kühlung eines Kühlraums 3 samt in die sem angeordnete Gegenstände 5 schematisch dargestellt. Die Kühlanordnung ist Teil eines Kühlschrankes in Form einer "Mini-Bar", die wiederum Teil einer Ausstattung eines Hotelzimmers ist. Die Kühlung des Kühlraums 3 erfolgt durch einen Kühlkreislauf 7, dessen Verdampfer 9 von einem Kühlmedium durchflossen ist, über eine Zuführungsleitung 11 gekühlt zugeführt wird und welches von dem Verdampfer 9 über eine Abführungsleitung 13 erwärmt abgeführt wird. Die Kühlung des über die Abführungsleitung 13 von dem Verdampfer 9 ausgegebenen erwärmten Kühlmediums bis zur Zuführung durch die Zuführungsleitung 11 erfolgt mittels einer Kühlvorrichtung 15, die in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, und die einen Vorratsbehälter für das Kühlmedium, welches Ammoniak und Wasser umfaßt, einen Austreiber, einen Kondensator und einen Absorber umfaßt.

Dem Austreiber wird Energie bzw. Leistung zugeführt mittels einer mit diesem in wärmeleitendem Kontakt stehenden Widerstandsheizung 17. Der der Wider standsheizung 17 zugeführte Strom wird einer Stromquelle bzw. einem Strom netz über Anschlüsse 19 entnommen und von einer Leistungsschaltungseinrich tung 21, die nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation (PWM) arbeitet, ge steuert. Eine von der Leistungssteuerungsschaltung 21 zur Leistungszuführung an die Widerstandsheizung 17 zu verwendender Tastgrad wird der Leistungs steuerungsschaltung 21 von einer Steuerung 23 als ein Leistungswert P bereitge stellt. Die Steuerung 23 bestimmt somit über den an die Leistungssteuerungs schaltung 21 übermittelten Leistungswert P, welche Leistung dem Kühlkreislauf über die Widerstandsheizung 17 zuzuführen ist.

Während des Normalbetriebs der Kühlanordnung 1 bestimmt die Steuerung 23 die zuzuführende Leistung P in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühl raums 3, wozu innerhalb des Kühlraums 3 ein Kühlraumtemperatursensor 25 vorgesehen ist, welcher einen Kühlraumtemperaturmeßwert _a an die Steuerung 23 übermittelt. Die Steuerung 23 bestimmt die Leistung P dabei derart, daß der Kühlraumtemperaturmeßwert _c einem beispielsweise von einem Benutzer vor gegebenen Temperatursollwert entspricht.

Die Kühlanordnung 1 umfaßt ferner einen Temperatursensor 27, welcher unmit telbar auf der Außenoberfläche des Verdampfers 9 aufgebracht ist. Der Tempe ratursensor 27 erfaßt damit im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer 9 und übermittelt diese Temperatur als Temperaturmeßwert _e an die Steuerung 23.

Die Kühlanordnung 1 ist in der Lage, Defekte des Kühlkreislaufs 7 zu erfassen. Hierzu umfaßt sie eine Zeitgebereinrichtung 29, welche den Beginn einer derarti gen Defekterfassung festlegt und der Steuerung 23 ein erstes Zeitintervall ΔδT1 und ein zweites Zeitintervall ΔT2 übermittelt.

Die Funktion der Defekterfassung wird im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 erläutert.

In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf des von dem an dem Verdampfer 9 angebrach ten Temperatursensor 27 erfaßten Temperaturmeßwerts _e dargestellt, während Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der dem Kühlkreislauf 7 zugeführten Leistung P darstellt.

Vor einem Zeitpunkt t₁ ist der Kühlkreislauf im stationären Betrieb: Die Kühl raumtemperatur entspricht im wesentlichen dem Sollwert, die Temperatur des Kühlmittels im Verdampfer weist zur Kompensation der Wärmeleitungsverluste des Kühlraums eine im wesentlichen konstante Temperatur ₀ auf, wozu der Widerstandsheizung 17 eine Leistung P₀ von etwa 50% der Maximalleistung der Widerstandsheizung 17 zugeführt wird.

Die Zeitgebereinrichtung 29 stellt für die Defekterfassung zwei Zeitintervalle be reit. Das erste Zeitintervall beginnt zum Zeitpunkt t₁, weist eine Zeitdauer von ΔT1 von 2 Stunden auf und endet zu einem Zeitpunkt t₂. Das zweite Zeitinter valls beginnt zu einem Zeitpunkt t₅, weist eine Dauer von ΔT2 von etwa 1 Stunde auf und endet zu einem Zeitpunkt t₄. Das zweite Zeitintervalls ist dem ersten Zeitintervall nachfolgend angeordnet, wobei zwischen dem Ende t₂ des ersten Zeitintervalls und dem Beginn t₅ des zweiten Zeitintervalls eine Periode von 10 Minuten liegt.

Zum Zeitpunkt t₁, dem Beginn des ersten Zeitintervalls, bestimmt die Steuerung 23 für die dem Kühlkreislauf 7 zuzuführende Leistung einen Wert P1 von im we sentlichen Null vor. Hierdurch wird der Kühlkreislauf 7 praktisch abgeschaltet, woraufhin sich der Verdampfer 9 und das in diesem enthaltene Kühlmedium aufgrund von Wärmeleitung zunehmend erwärmen, wie dies an dem Meßwert _e in einem mit 33 bezeichneten Kurvenbereich der Fig. 2 dargestellt ist. Die Zeit dauer δT1 von zwei Stunden ist dabei so groß gewählt, daß unter üblichen Be triebsbedingungen eine im wesentlichen vollständige Abtauung des Verdampfers 11 und übriger von Vereisung betroffener Flächen in dem Kühlraum 3 erfolgt.

Mit Ende des zweiten Zeitintervalls zum Zeitpunkt t₂ wird die dem Kühlkreislauf 7 zuzuführende Leistung von der Steuerung 23 auf einen Wert P2 festgelegt, der in etwa 75% der maximal möglichen Leistung entspricht. Daraufhin beginnt der Kühlkreislauf 7 wieder zu arbeiten, wobei unmittelbar nach der erneuten Zufüh rung von Leistung an den Kühlkreislauf die Temperatur _e des Kühlmediums in dem Verdampfer noch zunimmt. Nach Durchlaufen eines Temperaturmaximums in einem Kurvenbereich 35 zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ wird die Tempe ratur _e des Kühlmediums in dem Verdampfer 9 zunehmend kälter. Diese zu nehmende Abkühlung des Kühlmediums im Verdampfer ist der nichtstationäre Zustand des Kühlkreislaufs 7, welcher zur eigentlichen Defekterfassung genutzt wird. Somit dient das erste Zeitintervall zwischen t₁ und t₂ der Herbeiführung des nichtstationären Zustands, und das zweite Zeitintervall zwischen t₃ und t₄ wird zur eigentlichen Defekterfassung ausgenutzt.

Zu dem Zeitpunkt t₃ liest die Steuerung 23 von dem Temperatursensor 27 einen ersten Temperaturwert ₁ ein, und zum Zeitpunkt t₄ liest die Steuerung 23 von dem Temperatursensor 27 einen zweiten Temperaturwert ₂ ein. Aufgrund der zunehmenden Abkühlung des Kühlmediums im Verdampfer unterscheiden sich die beiden Temperaturwerte ₁ und ₂ wesentlich.

Nach dem Zeitpunkt t₄ nähert sich der Verlauf des Temperaturwerts _e wieder asymptotisch an den stationären Wert ₀ an. In Fig. 2 ist diese asymptotische Annäherung mit unterbrochener Linie 37 dargestellt für einen Kühlkreislauf mit Defekt und in durchgezogener Linie 39 für einen Kühlkreislauf ohne Defekt, wo bei die Annäherung für den Kühlkreislauf mit Defekt langsamer erfolgt als für den Kühlkreislauf ohne Defekt.

Nach Ende des zweiten Zeitintervalls zum Zeitpunkt t₄ wird die dem Kühlkreis lauf 7 zugeführte Leistung von dem zum Zwecke der Defekterfassung erhöhtem Wert P2 nach einem nicht näher beschriebenen Regelverfahren nach und nach auf den Wert t₀ reduziert, um wieder in den stationären Zustand mit einer Kühl raumtemperatur, die im wesentlichen dem Sollwert entspricht, überzugehen.

Diese Reduktion der zugeführten Leistung ist in Fig. 3 durch ein Kurvenstück 41 dargestellt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, erfaßt die Steuereinrichtung 23 zum Zeitpunkt t₄ bei dem nicht defekten Kühlkreislauf einen Temperaturwert ₂ des Kühlme diums im Verdampfer, der kleiner ist als der entsprechende Temperaturwert ₂' des Kühlmediums im Verdampfer 9 bei dem defekten Kühlkreislauf. Entspre chend wird der zum Zeitpunkt t₄ erfaßte Temperaturwert zur Defekterfassung ausgenutzt, indem der Absolutwert der Differenz zwischen den zu den Zeitpunk ten t₃ und t₄ erfaßten Temperaturwerten ₁, ₂ bestimmt und mit einem vorbe stimmten Differenzwert DIFF verglichen wird. Ist diese Differenz größer als der Differenzwert (|₁-₂|≧ DIFF), so sieht die Steuereinrichtung 23, das kein Defekt vorliegt.

Ist die Differenz der Temperaturwerte jedoch kleiner als der vorbestimmte Diffe renzwert (|₁-₂|< DIFF), so schließt die Steuerung 23, daß eine Defekt des Kühlkreislaufs 7 vorliegt und gibt ein entsprechendes Störsignal S an eine akustische Warneinrichtung 43 aus, welche einen Summton und gegebenenfalls auch ein optisches Signal zur Unterrichtung des Benutzers über den Defekt ausgibt.

Die Defekterfassung ist damit durch die folgenden Größen charakterisiert: Be ginn und Dauer des ersten Zeitintervalls, Abstand zwischen dem Ende des ersten Zeitintervalls und dem Beginn des zweiten Zeitintervalls, Dauer des zweiten Zeit intervalls, Größe des Differenzwerts DIFF.

Diese Größen sind im wesentlichen vorbestimmt durch die Modelleigenschaften und übrigen Parameter der Kühlanordnung. Es ist jedoch möglich, diese Größen vor Ausführung der Defekterfassung verfeinert vorzubestimmen, indem die von dem Kühlraumtemperatursensor 25 erfaßte Kühlraumtemperatur _c oder/und der von dem Kühlmitteltemperatursensor 27 erfaßte Temperaturwert _e zur Bestimmung dieser Größen herangezogen werden. Ferner weist die in Fig. 1 dar gestellte Kühlanordnung 1 einen Temperatursensor 47 zur Erfassung einer Um gebungstemperatur _a einer Umgebung der Kühlanordnung auf, welcher Meß wert ebenfalls zur Vorbestimmung der erwähnten Größen eingesetzt wird. Es bestimmt nämlich beispielsweise die Differenz zwischen _c und _a die Zeitdauer, innerhalb welcher der Wert _e nach Ende t₂ des ersten Zeitintervalls wieder sei nen stationären Wert annimmt. Es ist deshalb vorteilhaft, die Dauer ΔT2 des zweiten Zeitintervalls in Abhängigkeit von dieser Differenz herzustellen.

In Fig. 4 ist eine Variante der vorangehend beschriebenen Ausführungsform dar gestellt, wobei Fig. 4 den zeitlichen Ablauf der dem Kühlkreislauf 7 zugeführten Leistung darstellt. Im Unterschied zu Fig. 3 ist in Fig. 4 das zweite Zeitintervall, das zu dem Zeitpunkt t₃ beginnt und zu dem Zeitpunkt t₄ endet, in zwei Teilin tervalle unterteilt, nämlich in ein erstes Zeitintervalls, welches zu dem Zeitpunkt t₃ beginnt, eine Dauer ΔT21 aufweist und zu einem Zeitpunkt t₅ endet, und ein zweites Teilintervall, welches zu dem Zeitpunkt t₅ beginnt, eine Dauer ΔT22 auf weist und zu dem Zeitpunkt t₄ endet. Im Unterschied zu der Fig. 3 wird nicht bis zum Ende des zweiten Zeitintervalls die im wesentlichen konstante Leistung P2 dem Kühlkreislauf 7 zugeführt, sondern nur während des ersten Teilintervalls des zweiten Zeitintervalls, bis zu dem Zeitpunkt t₅. Es wird dann bereits ab dem Zeitpunkt t₅ mit dem Herunterfahren der Leistung hin zu dem stationären Wert P₀ begonnen, um eine präzisere Annäherung an den stationären Zustand des Kühlkreislaufs zu erzielen. Hierdurch kann im Vergleich zu dem in Fig. 3 darge stellten Verlauf Energie gespart werden, welche dem Kühlkreislauf zuzuführen ist.

Alternativ zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Kühlkreis lauf jedoch auch ein Kompressionskühlkreislauf sein, dem Energie mittels eines Kompressors zugeführt wird.

Ferner kann anders als in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das zweite Zeitintervall auch unmittelbar an das erste Zeitintervall anschließen, so daß die Zeitpunkte t₂ und t₃ zusammenfallen.

Alternativ oder ergänzend zu der oben geschilderten Zuführung des Störsignals an die akustische Warneinrichtung kann das Störsignal einer Schaltung zugeführt werden, welche nach Erhalt des Störsignals den Kühlkreislauf außer Betrieb nimmt. Dies kann bei dem beschriebenen Absorptionskühlkreislauf durch Unterbrechung der Leistungszuführung an die Widerstandsheizung erfolgen, d. h. das Gerät wird abgeschaltet.

Ferner ist vorgesehen, eine Mehrzahl von Kühlanordnungen mit einer zentralen Überwachungseinrichtung zu verbinden, wobei die einzelnen Kühlanordnungen das von ihnen bereitgestellte Störsignal der zentralen Überwachungseinrichtung zuleiten und die zentrale Überwachungseinrichtung ein Warnsignal bereitstellt, wenn Wenigstens eilte Kühlanordnung ein Störsignal bereitstellt. Eine vorteilhafte Anwendung dieser Maßnahme findet sich beispielsweise in einem Hotelbetrieb, wo in einer Mehrzahl von Räumen jeweils ein Kühlschrank untergebracht ist. Ein Defekt bei einem dieser Kühlschränke kann somit in einer Hotelzentrale erfaßt werden und die nötigen Maßnahmen können von dort getroffen werden.

Claims

1. Kühlanordnung, umfassend:

- einen Kühlkreislauf (7) zur Kühlung eines Kühlraumes (3), wobei der Kühlkreislauf (7) einen in dem Kühlraum (3) angeordneten und von einem Kühlmedium durchflossenen Verdampfer (9) aufweist und wo bei die dem Kühlkreislauf (7) zuzuführende Leistung einstellbar ist,
- eine Steuereinrichtung (23), um dem Kühlkreislauf (7) einen die zuzu führende Leistung angebenden Leistungswert (P) bereitzustellen,
- einen Temperatursensor (27), um der Steuereinrichtung (23) einen im wesentlichen die Temperatur des Kühlmediums in dem Verdampfer (9) angebenden Temperaturmeßwert (_e) bereitzustellen,
- einen Zeitgeber (29), um der Steuereinrichtung (23) ein vorbestimmtes erstes Zeitintervall (t₁, t₂) und ein dem ersten Zeitintervall (t₁, t₂) nachfolgendes vorbestimmtes zweites Zeitintervall (t₃, t₄) bereitzustel len,
- wobei die Steuereinrichtung (23) während des ersten Zeitintervalls (t₁, t₂) einen ersten Leistungswert (P₁) bereitstellt, welcher eine im we sentlichen konstante erste zuzuführende Leistung angibt, und nach dem Ende des ersten Zeitintervalls (t₁, t₂) einen zweiten Leistungswert (P₂) bereitstellt, welcher eine zweite zuzuführende Leistung angibt, die größer ist als die erste zuzuführende Leistung, und
- wobei die Steuereinrichtung (23) zu Beginn (t₃) des zweiten Zeitinter valls einen ersten Temperaturwert (₁) erfaßt und am Ende (t₄) des zweiten Zeitintervalls einen zweiten Temperaturwert (₂) erfaßt und ein Störsignal (S) ausgibt, wenn der Absolutwert der Differenz zwi schen dem ersten und dem zweiten Temperaturwert (₁, ₂) kleiner ist als ein vorbestimmter Differenzwert (DIFF).

2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leistungswert (P₁) eine zuzuführende Leistung von im wesentlichen Null angibt.

3. Kühlanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leistungswert (P₂) wenigstens in einem ersten Teilintervall (t₃, t₅) des zweiten Zeitintervalls (t₃, t₄) eine im wesentlichen konstante vorbe stimmte zuzuführende Leistung angibt.

4. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Kühlraumtemperatursensor (25), um der Steuereinrichtung (23) ei nen im wesentlichen die Temperatur des Kühlraums (3) angebenden Kühl raumtemperaturmeßwert (_c) bereitzustellen.

5. Kühlanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (23) den zweiten Leistungswert (P₂) wenigstens in einem zweiten Teilintervall (t₅, t₄) des zweiten Zeitintervalls (t₃, t₄) in Abhängig keit von dem Kühlraumtemperaturmeßwert (_c) bereitstellt.

6. Kühlanordnung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teilintervall (t₅, t₄) zeitlich nach dem er sten Teilintervall (t₃, t₅) angeordnet ist.

7. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zeitgeber (29) die Bereitstellung des ersten Zeitinter valls (t₁, t₂) und des diesem nachfolgenden zweiten Zeitintervalls (t₃, t₄) periodisch wiederholt.

8. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Verbindung mit An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (23) bei Beginn (t₃) des ersten Zeitintervalls den Kühlraumtemperaturmeßwert (_c) erfaßt und in Abhängigkeit von dem Kühlraumtemperaturmeßwert (_c) das erste Zeitintervall (t₁, t₂) oder/und das zweite Zeitintervall (t₃, t₄) oder/und den Differenzwert (DIFF) vorbestimmt.

9. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß ein die Umgebungstemperatur (_a) einer Umgebung außer halb des Kühlraumes (3) erfassender Umgebungstemperatursensor (47) vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung (23) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (_a) das erste Zeitintervall (t₃, t₄) oder/und das zweite Zeitintervall (t₅, t₄) oder/und den Differenzwert (DIFF) vorbestimmt.

10. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Temperatursensor (27) in einer wärmeleitenden Ver bindung mit einer Außenfläche des Verdampfers (9) steht.

11. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kühlkreislauf ein Absorptions-Kältekreislauf (7) ist, welcher eine Heizung (17) zur Bereitstellung der Kühlleistung aufweist.

12. Zentrale Überwachungseinrichtung, welche mit einer Mehrzahl von Kühlanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verbunden ist, derart daß das von einer jeden Kühlanordnung bereitgestellte Störsignal der zentralen Überwachungseinrichtung zugeführt wird, wobei die zentrale Überwachungseinrichtung ein Warnsignal bereitstellt, wenn sie von wenigstens einer Anordnung ein Störsignal erhält.