DE19914261A1 - Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank, mit den folgenden Schritten: (1) Betreiben eines Kompressors und eines Lüfters sowie Öffnen von Sperrplatten, wenn eine Gefrierraumtemperatur unter einer Gefrierraum-Bezugstemperatur liegt und eine Kühlraumtemperatur unter einer Kühlraum-Bezugstemperatur liegt; (2) Vergleichen der Kühlraumtemperatur mit der Kühlraum-Bezugstemperatur, um die Sperrplatten zu schließen, wenn die Kühlraumtemperatur unter der Kühlraum-Bezugstemperatur liegt; (3) Vergleichen der Gefrierraumtemperatur mit der Gefrierraum-Bezugstemperatur, um den Kompressor und den Lüfter anzuhalten, wenn die Gefrierraumtemperatur unter der Gefrierraum-Bezugstemperatur liegt; (4) Vergleichen der Außentemperatur des Kühlraums mit einer Bezugsaußentemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukehren, wenn die Außentemperatur des Kühlschranks höher als die Bezugsaußentemperatur ist, und Ermitteln der Kühlraumtür als geöffnet, wenn die Außentemperatur des Kühlschranks niedriger als die Bezugsaußentemperatur ist; und (5) Vergleichen der Temperaturdifferenz vor und nach dem Öffnen/Schließen der Kühlraumtemperatur mit einer gegebenen Bezugstemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukehren, wenn die Temperaturdifferenz niedriger als die Bezugstemperatur ist, und um die Sperrplatten der Drosseleinrichtung zu öffnen und den Lüfter zu betreiben, was für eine vorgegebene Zeitperiode erfolgt, wenn die Temperaturdifferenz höher als die ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kühl­ schranks, und spezieller betrifft sie ein Verfahren zum Ver­ hindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank, die in einem Kühlluft-Strömungskanal zum selektiven Zuführen der Kühlluft zu einer Kühlkammer vorhanden ist.

Hintergrund der einschlägigen Technik

Ein Kühlschrank ist ein Gerät, das in ihm gelagerte Nah­ rungsmittel unter Verwendung eines Kühlzyklus eines Kühlmit­ tels durch Kompression, Kondensation, Expansion und Verdamp­ fung auf einer erforderlichen Temperatur hält. Ein Kühl­ schrank mit einem Gefrierraum und einem Kühlraum ist mit einem Kühlschrankgehäuse und verschiedenen Komponenten ver­ sehen, die an verschiedenen Positionen des Gehäuses ange­ bracht sind, um den Kühlzyklus auszuführen. Die Komponenten zum Ausführen des Kühlzyklus sind ein Kompressor, ein Ver­ dampfer, ein Expansionsventil, ein Kondensator, ein Lüfter usw. Der Verdampfer ist in einer Wärmetauscherkammer an der Rückseite der Gefrierkammer vorhanden, wobei das Gefriermit­ tel einen Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft ausführt und zu einem gasförmigen Kühlmittel verdampft wird, während die Umgebungsluft abgekühlt wird. Die durch Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel im Verdampfer abgekühlte Luft wird durch ei­ nen Lüfter ausgeblasen, um zum einen Teil zum Gefrierraum und zum anderen Teil zum Kühlraum zu strömen, wobei die Strömung der Kühlluft zum Kühlraum durch die Drosseleinrich­ tung eingestellt wird. So wird die dem Gefrierraum und dem Kühlraum zugeführte abgekühlte Luft durch Wärmeaustausch mit den dort gelagerten Nahrungsmitteln in Luft relativ hoher Temperatur umgewandelt, und sie zirkuliert von dort erneut durch den Verdampfer.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines einschlägigen Kühl­ schranks, Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang einer Linie I-I in Fig. 1, und unter Bezugnahme hierauf werden ein einschlä­ giger Kühlschrank und eine Drosseleinrichtung im Kühlschrank erläutert.

Das Innere des Kühlschranks 1 ist durch eine Sperrwand 30, in die Isoliermaterial eingefüllt ist, in einen Gefrierraum 3 und einen Kühlraum 4 unterteilt, und an der Rückwand des Gefrierraums 3 existiert eine Wärmetauscherkammer 10, die mit einem Verdampfer 10a versehen ist. In der Sperrwand 30 ist ein Kühlluft-Auslasskanal 12 ausgebildet, um die abge­ kühlte Luft nach dem Wärmeaustausch in der Wärmetauscherkam­ mer 10 dem Kühlraum 4 zuzuführen, gemeinsam mit Rückströmka­ nälen 14 und 16 zum erneuten Zurückführen der abgekühlten Luft, die durch den Gefrierraum 3 und den Kühlraum 4 zirku­ lierte, zum Wärmetauscherraum 10. Die Rückströmkanäle 14 und 16 sind so ausgebildet, dass sie sich nicht mit dem Kühl­ luft-Auslasskanal 12 überschneiden. Indessen ist der Auslass des Kühlluft-Auslasskanals 12 mit dem Kühlluft-Strömungska­ nal 36 verbunden, und am Auslass des Kühlluft-Strömungska­ nals 36 ist eine Drosseleinrichtung 20 befestigt, um die Strömung abgekühlter Luft in den Kühlraum 4 zu steuern, und es existiert eine Anzahl von Kühlluft-Auslassöffnungen 32 und 34 zum Auslassen der Kühlluft in den Kühlraum 4. Außer­ dem existieren Temperatursensoren 9 und 11 an der linken und rechten Innenwand oder der hinteren Innenwand des Kühlraums 4, um Temperaturen im Kühlraum zu erfassen. Die Drosselein­ richtung 20 ist mit Sperrplatten 22 und 22a zum selektiven Verschließen des Kühlluft-Strömungskanals 36 sowie Blattfe­ dern 24 und 24a zum Halten der Sperrplatten 22 bzw. 22a ver­ sehen, wobei die Sperrplatten 22 und 22a auf Grundlage der durch die Kühlraum-Temperatursensoren 9 und 11 gemessenen Temperaturen mechanisch oder elektrisch gesteuert werden. Die Drosseleinrichtung 20 kann mit einer Sperrplatte verse­ hen sein, obwohl die in Fig. 1 dargestellte Drosseleinrich­ tung 20 mit zwei Sperrplatten 22 und 22a versehen ist. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist, wenn zwei Sperrplatten 22 und 22a an der Drosseleinrichtung vorhanden sind, eine Sperrplatte (eine erste Sperrplatte) 22 so ausgebildet, dass sie den Kühlluft-Strömungskanal 36 selektiv verschließt, der mit der Kühlluftöffnung 32 verbunden ist, die Kühlluft in ein mittleres Fach 5 des Kühlraums 4 auslässt, und die ande­ re Sperrplatte (eine zweite Sperrplatte) 22a ist so ausge­ bildet, dass sie den Kühlluft-Strömungskanal 36 selektiv verschließt, der mit der Kühlluftöffnung 34 verbunden ist, die Kühlluft in ein unteres Fach 7 des Kühlraums 4 auslässt. In diesem Fall sind das mittlere und das untere Fach 32 und 34 selbstverständlich gesondert und einzeln ausgebildet, wobei sich die Temperatursensoren 9 und 11 im mittleren bzw. unteren Fach 5 bzw. 7 zur jeweiligen Steuerung der zwei Sperrplatten 22 bzw. 22a befinden.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3 ein Verfahren zum Steuern des einschlägigen Kühlschranks erläutert.

Das Verfahren zum Steuern des einschlägigen Kühlschranks be­ ginnt mit einem Vergleich einer durch einen Gefrierraum-Tem­ peratursensor (nicht dargestellt) gemessenen Gefrierraumtem­ peratur Tf mit einer Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref zum Bestimmen des Betriebs des Kühlschranks 1 (S1). Wenn die Ge­ frierraumtemperatur Tf gemäß dem Vergleichsergebnis höher als die Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref ist, wird der Kühlschrank in Betrieb gesetzt. D. h., dass der Kompressor und der Lüfter (nicht dargestellt) betrieben werden, um den Kühlzyklus auszuführen (S3). Wenn die Kühlraumtemperatur Tc nicht der Kühlraum-Bezugstemperatur Tc.ref genügt, werden die Sperrplatten 22 und 22a geöffnet, um die Kühlluft in den Kühlraum 4 zu liefern (S5 und S7). Demgemäß wird die durch Wärmeaustausch im Verdampfer abgekühlte Kühlluft dem Ge­ frierraum 3 und dem Kühlraum 4 zugeführt. Dann wird die Kühlraumtemperatur Tc erneut mit der Kühlraum-Bezugstempera­ tur Tc.ref verglichen (S9), um die Sperrplatten 22 und 22a zu schließen (S10), um ein übermäßiges Abkühlen des Kühl­ raums zu vermeiden, wenn die Kühlraumtemperatur Tc unter der Kühlraum-Bezugstemperatur Tc.ref liegt. Als Nächstes wird die Gefrierraumtemperatur Tf mit der Gefrierraum-Bezugstem­ peratur Tf.ref verglichen, um den Betrieb des Kühlschranks anzuhalten, wenn die Gefrierraumtemperatur Tf unter der Ge­ frierraum-Bezugstemperatur Tf.ref liegt. D. h., dass der Be­ trieb des Kompressors und des Lüfters angehalten werden (S13 und S15). Wenn in diesem Zustand die Gefrierraumtemperatur Tf höher als die Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref ist, werden der Kompressor und der Lüfter erneut betrieben, um den Kühlschrank zu betreiben (S1 und S3). Der Kühlschrank arbeitet unter Wiederholung des vorstehenden Prozesses, wo­ bei die Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref -18°C beträgt und die Kühlraum-Bezugstemperatur Tc.ref 3°C beträgt.

Wenn indessen die Außentemperatur Taußen des Kühlschranks niedrig ist (ungefähr 10°C), fällt der Betriebsfaktor des Kühlschranks unter 20%, da im Gefrierraum im Wesentlichen kein Wärmeaustausch besteht, da die Temperaturdifferenz zwi­ schen der Innen- und der Außenseite des Kühlschranks nicht hoch ist, was zu einer niedrigen Betriebshäufigkeit für den Kühlraum führt. Außerdem werden, da die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlraumtemperatur Tc und der Außentemperatur Taußen nicht allzu groß ist, die Sperrplatten 22 und 22a beinahe nicht geöffnet, was das Innere des Kühlraums in ei­ nen Zustand ohne Kühlluftzirkulation versetzt.

Beim einschlägigen Kühlschrank bestehen die folgenden Pro­ bleme, wenn er bei vergleichsweise niedriger Außentemperatur Taußen verwendet wird.

Wenn der Kompressor und der Lüfter betrieben werden, während die Sperrplatten 22 und 22a offen sind, existiert kein Pro­ blem hinsichtlich der Entstehung von Eis an der Drosselein­ richtung 20, da die Kühlluft innerhalb des Kühlraums 4 zir­ kuliert. Wenn jedoch Nahrungsmittel mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit in den Kühlraum eingelegt werden oder wenn Außenluft mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durch Öffnen/Schließen der Kühlraumtür bei geschlossenen Sperrplatten und angehaltenem Kompressor und Lüfter, da die Gefrierraumtemperatur Tf und die Kühlraumtemperatur Tc der Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref bzw. der Kühlraum-Be­ zugstemperatur Tc.ref genügen, in den Kühlraum eingeleitet wird, haftet Feuchtigkeit an den Oberflächen der Sperrplat­ ten 22 und 22a oder am Kühlluft-Strömungskanal 36 um die Sperrplatten 22 und 22a herum an, um Wassertröpfchen zu bil­ den, die zu Eis wachsen. Dies, da die Oberflächentemperatur der Sperrplatten relativ niedriger als die Kühlraumtempera­ tur Tc gehalten ist, wenn die Kühlluft nicht in den Kühlraum 4 strömt, sondern um die Sperrplatten 22 und 22a herum sta­ tionär ist, wenn diese geschlossen sind, da die Kühlraumtem­ peratur der Temperaturbedingung genügt. Demgemäß haftet Luft mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, wie von der Außenseite des Kühlschranks eingeleitet, oder von Nahrungs­ mitteln mit hoher Temperatur oder hoher Feuchtigkeit ver­ dampfte Luft an den Oberflächen der Sperrplatten 22 und 22a der Drosseleinrichtung 20 an, wodurch sich Eis auf den Sperrplatten 22 und 22a bildet. Darüber hinaus verstärkt die beinahe fehlende Zirkulation von Luft im Kühlraum 4, da die Sperrplatten 22 und 22a geschlossen sind, die Entstehung von Eis an den Oberflächen der Sperrplatten 22 und 22a, die re­ lativ niedrige Temperaturen aufweisen. Wie erläutert, wird diese Eisentstehung schwerwiegender, wenn sich der Kühl­ schrank in einem kalten Bereich befindet, d. h., wenn der Betriebsfaktor des Kühlschranks niedrig ist, da kaum Luft­ zirkulation im Kühlraum des Kühlschranks besteht. Wenn sich einmal Eis an der Drosseleinrichtung 20 gebildet hat, kann das Öffnen/Schließen der Sperrplatten 22 und 22a nicht ent­ sprechend der Temperatur im Kühlraum 4 auf korrekte Weise erfolgen, was zu einem Fehlschlag korrekter Steuerung des Auslassens von Kühlluft in den Kühlraum führt. Das Ausfallen korrekter Steuerung des Auslassens von Kühlluft in den Kühl­ raum bewirkt ein übermäßiges Abfallen der Kühlraumtemperatur Tc unter die Kühlraum-Bezugstemperatur Tc.ref, wodurch die Nahrungsmittel übermäßig abgekühlt werden, was die Nahrungs­ mittel beeinträchtigt und den Energieverbrauch erhöht.

Um derartige Probleme zu überwinden, wurde ein Verfahren zum Schmelzen des Eises auf den Sperrplatten 22 und 22a vorge­ schlagen. Jedoch bestehen bei diesem Verfahren Probleme da­ hingehend, dass die Herstellkosten des Kühlschranks hoch werden und die Konstruktion desselben kompliziert ist, da ein Heizer bereitgestellt werden muss.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis an einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gerichtet, das eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen in der einschlä­ gigen Technik im Wesentlichen vermeidet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verhin­ dern der Entstehung von Eis an einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank zu schaffen, das die Entstehung von Eis an einer Drosseleinrichtung wirkungsvoll ohne Verwendung ir­ gendeiner zusätzlichen Einrichtung verhindern kann.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis an einer Drosseleinrich­ tung in einem Kühlschrank zu schaffen, das den Energiever­ brauch verringern kann und übermäßiges Abkühlen eines Kühl­ raums verhindern kann.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie gehen teilwei­ se aus der Beschreibung hervor oder werden beim Ausführen der Erfindung ersichtlich. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Konstruktion realisiert und erzielt, wie sie speziell in der Beschreibung und den hier vorliegenden Ansprüchen wie auch den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese und andere Vorteile zu erzielen, und entsprechend dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und in weitem Umfang beschrieben wird, weist das Verfahren zum Ver­ hindern der Entstehung von Eis an einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank die folgenden Schritte auf: (1) Betrei­ ben eines Kompressors und eines Lüfters sowie Öffnen von Sperrplatten, wenn eine Gefrierraumtemperatur unter einer Gefrierraum-Bezugstemperatur liegt und eine Kühlraumtempera­ tur unter einer Kühlraum-Bezugstemperatur liegt; (2) Ver­ gleichen der Kühlraumtemperatur mit der Kühlraum-Bezugstem­ peratur, um die Sperrplatten zu schließen, wenn die Kühl­ raumtemperatur unter der Kühlraum-Bezugstemperatur liegt; (3) Vergleichen der Gefrierraumtemperatur mit der Gefrier­ raum-Bezugstemperatur, um den Kompressor und den Lüfter an­ zuhalten, wenn die Gefrierraumtemperatur unter der Gefrier­ raum-Bezugstemperatur liegt; (4) Vergleichen der Außentempe­ ratur des Kühlraums mit einer Bezugsaußentemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukehren, wenn die Außentemperatur des Kühlschranks höher als die Bezugsaußentemperatur ist, und Ermitteln der Kühlraumtür als geöffnet, wenn die Außentempe­ ratur des Kühlschranks niedriger als die Bezugsaußentempera­ tur ist; und (5) Vergleichen der Temperaturdifferenz vor und nach dem öffnen/Schließen der Kühlraumtemperatur mit einer gegebenen Bezugstemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukeh­ ren, wenn die Temperaturdifferenz niedriger als die Bezugs­ temperatur ist, und um die Sperrplatten der Drosseleinrich­ tung zu öffnen und den Lüfter zu betreiben, was für eine vorgegebene Zeitperiode erfolgt, wenn die Temperaturdiffe­ renz höher als die Bezugstemperatur ist.

Die Gefrierraum-Bezugstemperatur beträgt -18°C, die Kühl­ raum-Bezugstemperatur beträgt 3°C und die Bezugsaußentempe­ ratur beträgt 8,5-12,5°C.

Im Fall eines Kühlschranks mit zwei Sperrplatten werden zwei Sperrplatten im Schritt (5) vorzugsweise geöffnet, jedoch nicht selbständig, sondern zuerst eine erste Sperrplatte, die entfernt vom Kühlluft-Strömungskanal angeordnet ist, als erste, und eine zweite Sperrplatte nahe dem Kühlluft-Strö­ mungskanal als zweite, nachdem eine gegebene Zeitperiode verstrichen ist.

Durch Bereitstellen des oben genannten Systems kann die Ent­ stehung von Eis an einer Drosseleinrichtung, wenn ein Kühl­ schrank in einer Umgebung mit niedriger Temperatur verwendet wird, verhindert werden.

Es ist zu beachten, dass sowohl die allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und eine weitere Erläuterung der bean­ spruchten Erfindung liefern sollen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die für ein weiteres Verständ­ nis der Erfindung sorgen sollen und die in diese Beschrei­ bung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und sie dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Prin­ zipien der Erfindung.

In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines einschlägigen Kühl­ schranks;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines einschlägigen Verfahrens zum Steuern eines Kühlschranks;

Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorderansicht eines Kühl­ schranks, bei dem ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ver­ hindern der Entstehung von Eis an einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank angewandt ist;

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6a und 6b zeigen Schnitte, die schematisch eine Dros­ seleinrichtung mit zwei Sperrplatten zeigen, um die Kühl­ luftströmung im Fall von zwei vorhandenen Sperrplatten zu erläutern; und

Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Nun wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorderansicht eines Kühlschranks, bei dem ein Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß der Er­ findung angewandt ist, und Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung. Obwohl in Fig. 4 ein Kühlschrank mit zwei Sperrplatten dargestellt ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern sie ist auch bei einem Kühl­ schrank mit einer Sperrplatte anwendbar. Komponenten der Erfindung, die mit Komponenten bei der einschlägigen Technik identisch sind, sind mit denselben Bezugszahlen versehen, und eine Erläuterung derselben wird weggelassen. Außerdem sind die Schritte beim erfindungsgemäßen Verfahren, die mit Schritten beim einschlägigen Verfahren identisch sind, mit denselben Bezugszahlen versehen, und Erläuterungen derselben werden ebenfalls weggelassen.

Die Erfindung kann die Entstehung auf einer Drosseleinrich­ tung und einem Kühlluftkanal um die Drosseleinrichtung herum dadurch vermeiden, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur von Nahrungsmitteln mit hoher Temperatur und ho­ her Feuchtigkeit, die in den Kühlraum eingelegt wurden, und der Temperatur von Außenluft mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, wie in den Kühlraum eingeleitet, wenn eine Kühlraumtür geöffnet/geschlossen wird, während die Umge­ bungstemperatur des Kühlschranks niedrig ist, minimiert wird.

Die Konstruktion eines Kühlschranks, bei dem das Verfahren der Erfindung anwendbar ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 erläutert. Die Konstruktion des Kühlschranks, bei der das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist, ist im We­ sentlichen dieselbe wie beim einschlägigen Kühlschrank, mit der Ausnahme, dass außerhalb des Kühlschranks ein Außentem­ peratursensor 40 vorhanden ist, um die Umgebung des Kühl­ schranks, in der er verwendet wird, zu erfassen, d. h. die Außentemperatur Taußen des Kühlschranks, um den Kühlschrank korrekt zu steuern. An einer vorgegebenen Position jeder der Sperrplatten 22 und 22a ist ein Sperrplatten-Temperatursen­ sor 50 zum Erfassen der Oberflächentemperatur jeder der Sperrplatten 22 und 22a angebracht.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 ein Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosselein­ richtung in einem Kühlschrank gemäß einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Wenn die durch einen Gefrierraum-Temperatursensor (nicht dargestellt) gemessene Gefrierraumtemperatur Tf eine Ge­ frierraum-Bezugstemperatur (im Allgemeinen -18°C) Tf.ref nicht erreicht, wird der Kühlschrank kontinuierlich betrie­ ben (S1 und S3). Auch werden, wenn die von Kühlraum-Tempera­ tursensoren 9 und 11 erfasste Kühlraumtemperatur Tc die Kühlraum-Bezugstemperatur Tc.ref nicht erreicht, Sperrplat­ ten 22 und 22a der Drosseleinrichtung 20 geöffnet, wodurch Kühlluft vom Verdampfer in den Gefrierraum 3 und den Kühl­ raum 4 geliefert werden kann (S5 und S7). Wenn die Kühlraum­ temperatur Tc die Kühlraum-Bezugstemperatur (im Allgemeinen 3°C) Tc.ref erreicht, werden die Sperrplatten 22 und 22a der Drosseleinrichtung geschlossen, um die Kühlluftzufuhr zum Kühlraum 4 abzuschneiden (S9 und S10). Dann wird der Kühl­ schrank betrieben (S13), bis die Gefrierraumtemperatur Tf die Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref erreicht hat, und wenn die Gefrierraumtemperatur Tf die Gefrierraum-Bezugstem­ peratur Tf.ref erreicht hat, werden der Kompressor und der Lüfter angehalten (S15). Die oben genannten Schritte sind dieselben wie die Schritte bei der einschlägigen Technik. In diesem Zustand erfasst der Außentemperatursensor 40 die Au­ ßentemperatur Taußen des Kühlschranks. Wenn die Außentempe­ ratur Taußen höher als eine vorgegebene Bezugsaußentempera­ tur Taußen.ref ist, wird der Kühlschrank auf dieselbe Weise wie bei der einschlägigen Technik gesteuert (S20), da auf­ grund des hohen Betriebsfaktors des Kühlschranks mit häufi­ ger Kühlluftzirkulation, selbst wenn Nahrungsmittel mit ho­ her Temperatur und hoher Feuchtigkeit in den Kühlraum einge­ legt werden oder Außenluft mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit in den Kühlraum eingeleitet wird, weniger Wahr­ scheinlichkeit der Entstehung von Eis an den Sperrplatten 22 und 22a der Drosseleinrichtung 20 besteht. Jedoch besteht, wie es bei der einschlägigen Technik erläutert wurde, dann, wenn die Außentemperatur Taußen niedriger als die Bezugsaußen­ temperatur Taußen.ref ist, die Möglichkeit der Entstehung von Eis an den Sperrplatten 22 und 22a und Teilen um die Sperrplatten 22 und 22a herum, wenn Luft mit hoher Feuchtig­ keit in den Kühlraum 4 eingeleitet wird. Die Bezugsaußentem­ peratur Taußen.ref, die eine Bezugstemperatur für die Ent­ stehung von Eis ist, ist auf ungefähr 8,5°C - 12,5°C einge­ stellt. Dies, da der Betriebsfaktor des Kühlschranks unter 20% fällt, wenn die Außentemperatur Taußen im Bereich von ungefähr 8,5°C - 12,5°C liegt, mit kaum verhandener Luftzir­ kulation im Kühlraum 4 und hoher Möglichkeit der Entstehung von Eis an der Drosseleinrichtung 20. Jedoch liegt die Be­ zugsaußentemperatur Taußen.ref nicht fest, sondern sie kann geeignet eingestellt werden, wobei Bedingungen wie die Ge­ frierraum-Bezugstemperatur Tf.ref, die Kühlraum-Bezugstempe­ ratur Tc.ref und die Umgebung, in der der Kühlschrank be­ nutzt wird, berücksichtigt werden. Übrigens wird, wenn die Außentemperatur Taußen niedriger als die Bezugsaußentempera­ tur Taußen.ref ist, ein Öffnen der Kühlraumtür erfasst (S20 und S22). Wenn die Kühlraumtür geöffnet wird, tritt Außen­ luft in den Kühlraum 4 ein, wodurch die Kühlraumtemperatur Tc ansteigt. Wenn die Kühlraumtemperatur Tc auf eine Tempe­ ratur über einer voreingestellten Bezugstemperatur Tref an­ steigt, werden die Sperrplatten 22 und 22a für eine vorgege­ bene Zeitperiode geöffnet, und der Lüfter wird betrieben (S26), da aufgrund einer Temperaturdifferenz zwischen der Drosseleinrichtung 20, der eingeleiteten Außenluft und dem Kühlraum die Wahrscheinlichkeit einer Entstehung von Eis auf der Drosseleinrichtung 20 besteht. D. h., dass ermittelt wird, ob die Temperaturdifferenz Tc-Tc.ref vor und nach dem Öffnen/Schließen der Kühlraumtür höher als eine Bezugs­ temperatur Tref ist oder nicht. Wenn die Temperaturdifferenz Tc-Tc.ref höher als die Bezugstemperatur Tref ist, werden die Sperrplatten 22 und 22a geöffnet, und der Lüfter wird betrieben. Außerdem werden, wenn die Öffnungszeitperiode für die Sperrplatten 22 und 22a und die Lüfterbetriebs-Zeitpe­ riode verstrichen sind, die Sperrplatten 22 und 22a erneut geschlossen, und der Lüfter wird erneut angehalten, um zu einem regelmäßigen Betriebszustand zurückzukehren (S26). Obwohl die Temperatur vor dem Öffnen der Kühlraumtemperatur beim Berechnen der Temperaturdifferenz vor und nach dem Öff­ nen/Schließen der Kühlraumtemperatur als mit der Kühlraum- Bezugstemperatur Tc.ref als übereinstimmend angenommen wird, ist es selbstverständlich auch möglich, eine Temperatur zu verwenden, wie sie vor dem Öffnen der Kühlraumtür durch die Kühlraum-Temperatursensoren 9 und 11 gemessen wurde. Außer­ dem kann die Bezugstemperatur Tref zum Bestimmen der Mög­ lichkeit einer Entstehung von Eis durch Versuche geeignet eingestellt werden. Die Zeitperiode zum Öffnen der Sperr­ platten 22 und 22a sowie die Zeitperiode zum Ansteuern des Lüfters werden als Zeitperiode eingestellt, innerhalb der die Temperatur der Sperrplatten 22 und 22a und die Tempera­ tur des Kühlraums zur Übereinstimmung kommen. Dies, da sich auf den Sperrplatten 22 und 22a oder dem Kühlluft-Strömungs­ kanal, die sich auf relativ niedriger Temperatur befinden, wegen der Temperaturdifferenz zwischen der Kühlraumtempera­ tur Tc und der Temperatur der eingelegten Nahrungsmittel oder der Außenluft Eis bildet. Die eingestellte Zeitperiode kann versuchsweise so bestimmt werden, dass die oben genann­ te Bedingung erfüllt ist. Als anderes Kriterium zum Einstel­ len der Zeitperioden zum Ansteuern der Sperrplatten und des Lüfters kann die Zeitperiode verwendet werden, die erforder­ lich ist, damit die Oberflächentemperatur einer Sperrplatte über 0°C erreicht, was durch Anbringen eines Sperrplatten- Temperatursensors 50 an einer Oberfläche der Sperrplatte erfolgt, da dann, wenn sich die Oberflächentemperatur einer Sperrplatte über 0°C befindet, keine Möglichkeit besteht, dass die Feuchtigkeit auf der Sperrplattenoberfläche zu Eis wird. Indessen werden zwar die Sperrplatten 22 und 22a beim oben genannten Ausführungsbeispiel einhergehend mit dem Be­ trieb des Lüfters betrieben (S26), jedoch können die Ziele der Erfindung selbst dann erreicht werden, wenn nur die Sperrplatten 22 und 22a geöffnet werden, während der Lüfter nicht angetrieben wird. Wenn jedoch das Öffnen der Sperr­ platten 22 und 22a zusammen mit dem Antrieb des Lüfters er­ folgt, wie oben angegeben, wird die Kühlluftzirkulation im Kühlschrank aktiver, was wirkungsvolleres Vermeiden von Eis­ entstehung auf den Sperrplatten 22 und 22a erleichtert. Die oben genannte Reihe von Steuerungsschritten wird in einen Mikrocomputer eingegeben, um den Betrieb des Kompressors, des Lüfters und der Sperrplatten entsprechend verschiedenen Informationen zu steuern, wie sie von verschiedenen Sensoren an den Mikrocomputer gelangen.

Wie erläutert, kann das erfindungsgemäße Verfahren die Ent­ stehung von Eis auf den Sperrplatten 22 und 22a der Drossel­ einrichtung 20 selbst dann verhindern, wenn Nahrungsmittel mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit oder Außenluft mit hoher Feuchtigkeit in den Kühlraum eingegeben werden, wenn der Kühlschrank in einer Umgebung mit niedriger Tempe­ ratur verwendet wird. Aus Versuchen, bei denen die Kühlraum­ tür geöffnet/geschlossen wurde, und Versuchen, bei denen eine Beladung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit eingelegt wurde, ergab sich bei einem Verfahren zum Verhin­ dern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß der Erfindung keine Eisbildung auf den Sperrplatten 22 und 22a und dem Teil um die Sperr­ platten 22 und 22a herum. Demgemäß ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, die Kosten eines Kühlschranks zu senken, da es nicht erforderlich ist, eine Einrichtung wie einen Heizer zum Entfernen von Eis anzubringen, das sich auf den Sperr­ platten 22 und 22a ausbildete. Außerdem ermöglicht das Ver­ hindern der Entstehung von Eis auf der Drosseleinrichtung 20 eine korrekte Steuerung der Drosseleinrichtung 20, was sei­ nerseits ein übermäßiges Herunterkühlen des Kühlraums und Energieverluste vermeidet.

Indessen ist es zu bevorzugen, das Verfahren des Ausfüh­ rungsbeispiels zu modifizieren, wenn es bei einem Kühl­ schrank mit einer Drosseleinrichtung mit zwei Sperrplatten angewandt werden soll, die vorhanden sind, um Kühlluft für jedes Fach des Kühlraums zu steuern, da die Möglichkeit der Eisbildung besteht, wenn die zwei Sperrplatten gleichzeitig geöffnet werden, da die Kühlluft nicht gleichmäßig strömt, wie es in Fig. 6a dargestellt ist, sondern mit starker Strö­ mung zur Sperrplatte 22a näher am Kühlluft-Strömungskanal und mit schwacher Strömung der Kühlluft zu der Sperrplatte 22 auf der entfernten Seite, wie es in Fig. 6b dargestellt ist. Dies ist besonders schwerwiegend, wenn die Sperrplatten 22 und 22a offen gelassen werden, während der Lüfter ange­ halten ist.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 ein Verfahren zum Überwinden des oben genannten Problems erläutert. Das Anbringen des Außentemperatursensors 40 zum Messen der Au­ ßentemperatur Taußen an der Außenseite des Kühlschranks 1 und die Steuerung des Kühlschrankbetriebs abhängig von der durch den Sensor 40 gemessenen Außentemperatur Taußen sind identisch mit dem oben genannten Ausführungsbeispiel. Außer­ dem werden, da dieses Verfahren mit dem oben genannten Ver­ fahren bis zu den Schritten S22 und S24 identisch ist, in denen das Öffnen der Kühlraumtür nach dem Anhalten des Kom­ pressors und des Lüfters erfasst werden und die Temperatur­ differenzen vor und nach dem Öffnen und Schließen der Kühl­ raumtür verglichen werden, detaillierte Erläuterungen zu diesen Schritten weggelassen.

Wenn die Temperaturdifferenz größer als ein voreingestellter Bezugswert ist, wird eine zweite Sperrplatte, d. h. die Sperrplatte 22a, für das untere Fach, die näher am Kühlluft- Strömungskanal ausgebildet ist, geschlossen, und eine erste Sperrplatte, d. h. eine Sperrplatte 22 für das mittlere Fach, die entfernter vom Kühlluft-Strömungskanal liegt, wird geöffnet, damit die Kühlluft zur Sperrplatte 22 für das mittlere Fach strömt, und es wird auch der Lüfter betrieben (S30). Daher steigt die Luft hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit im Kühlraum 4 durch Konvektion zur Sperrplatte 22 für das mittlere Fach hoch, wo die Strömung der Luft in die Sperrplatte 22 auf die aus der Sperrplatte 22 austreten­ de Kühlluft trifft, wodurch Kontakt der Luft mit hoher Tem­ peratur und hoher Feuchtigkeit mit der Sperrplatte 22 ver­ hindert ist und statt dessen die Luft Wärmeaustausch mit der Kühlluft ausführt und nach unten strömt, um dadurch die Ent­ stehung von Eis auf der Sperrplatte 22 für das mittlere Fach zu verhindern. Dann erreicht die Luft nach einer Weile die Sperrplatte 22a für das untere Fach, von der keine Kühlluft ausgelassen wird und an der die Tendenz einer Eisbildung be­ steht, da keine Kühlluftströmung von der Sperrplatte 22a aus besteht. Daher wird die Sperrplatte 22a für das untere Fach zusätzlich zu einem Zeitpunkt geöffnet, zu dem sich Eis auf der Sperrplatte 22a für das untere Fach bilden könnte (nach­ dem ab dem Anhalten des Kompressors eine Zeitspanne verstri­ chen ist), um die Entstehung von Eis auf der Sperrplatte 22a für das untere Fach zu verhindern (S32). In diesem Fall kann das Zeitintervall zwischen dem Öffnen der Sperrplatte 22 für das mittlere Fach und dem Öffnen der Sperrplatte 22a für das untere Fach abhängig von Versuchen geeignet bestimmt werden, wobei die Gefrierraum-Bezugstemperatur Tf.ref, die Kühlraum- Bezugstemperatur Tc.ref und die Umgebung, in der der Kühl­ schrank verwendet wird, berücksichtigt werden. Wie es beim oben genannten Ausführungsbeispiel erläutert ist, werden, da die Möglichkeit einer Eisbildung auf den Sperrplatten 22 und 22a der Drosseleinrichtung nicht mehr existiert, wenn eine bestimmte Zeitperiode verstrichen ist, die Sperrplatten 22 und 22a sowohl für das mittlere als auch das untere Fach ge­ schlossen, und der Lüfter wird angehalten (S34).

Um Effekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verifizieren, werden Versuche mit einem Öffnen/Schließen der Kühlraumtür und des Einlegens einer Beladung (Nahrungsmittel) mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gemäß der einschlägigen Technik und der Erfindung ausgeführt. D. h., dass in einem Zustand, in dem die Außentemperatur Taußen 8,5°C - 12,5°C beträgt und der Kompressor angehalten ist, einerseits die Sperrplatten 22 und 22a sowohl für das mittlere als auch das untere Fach gleichzeitig gemäß dem bekannten Verfahren ge­ öffnet werden, während andererseits die Sperrplatte 22 und das mittlere Fach vorab geöffnet wird und die Sperrplatte 22a für das untere Fach nach 20 Minuten ab dem Anhalten des Kompressors geöffnet wird, wobei die Zustände der Eisbildung auf jeder der Sperrplatten 22 und 22a für diese Fälle ver­ glichen werden. Im Ergebnis zeigte es sich, dass sich auf einer Oberfläche der Sperrplatte 22 für das mittlere Fach Eis bildet, während sich auf einer Oberfläche der Sperrplat­ te 22a für das untere Fach im Fall des Verfahrens der ein­ schlägigen Technik kein Eis bildet, wohingegen im Fall der Erfindung auf den Sperrplatten 22 und 22a des mittleren und des unteren Fachs beinahe kein Eis gebildet ist. Darüber hinaus wird bei der Erfindung, da die Sperrplatte 22 für das mittlere Fach vorab geöffnet wird, um Kühlluft auszulassen, die erhöhte, hohe Temperatur heruntergekühlt, und sie sinkt schnell. Wenn die Sperrplatte 22a für das untere Fach zu­ sätzlich geöffnet wird, um die Kühlluft auszulassen, wird die abgesunkene Luft weiter gekühlt, wodurch ein effektives Kühlen des Inneren des Kühlschranks möglich ist.

Der Fachmann erkennt, dass beim Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank gemäß der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundge­ danken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen dieser Er­ findung abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzum­ fang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente gelan­ gen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Verhindern der Entstehung von Eis auf einer Drosseleinrichtung in einem Kühlschrank, mit den fol­ genden Schritten:

• (1) Betreiben eines Kompressors und eines Lüfters sowie Öff­ nen von Sperrplatten, wenn eine Gefrierraumtemperatur unter einer Gefrierraum-Bezugstemperatur liegt und eine Kühlraum­ temperatur unter einer Kühlraum-Bezugstemperatur liegt;
• (2) Vergleichen der Kühlraumtemperatur mit der Kühlraum-Be­ zugstemperatur, um die Sperrplatten zu schließen, wenn die Kühlraumtemperatur unter der Kühlraum-Bezugstemperatur liegt;
• (3) Vergleichen der Gefrierraumtemperatur mit der Gefrier­ raum-Bezugstemperatur, um den Kompressor und den Lüfter an­ zuhalten, wenn die Gefrierraumtemperatur unter der Gefrier­ raum-Bezugstemperatur liegt;
• (4) Vergleichen der Außentemperatur des Kühlraums mit einer Bezugsaußentemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukehren, wenn die Außentemperatur des Kühlschranks höher als die Be­ zugsaußentemperatur ist, und Ermitteln der Kühlraumtür als geöffnet, wenn die Außentemperatur des Kühlschranks niedri­ ger als die Bezugsaußentemperatur ist; und
• (5) Vergleichen der Temperaturdifferenz vor und nach dem Öffnen/Schließen der Kühlraumtemperatur mit einer gegebenen Bezugstemperatur, um zum Schritt (1) zurückzukehren, wenn die Temperaturdifferenz niedriger als die Bezugstemperatur ist, und um die Sperrplatten der Drosseleinrichtung zu öff­ nen und den Lüfter zu betreiben, was für eine vorgegebene Zeitperiode erfolgt, wenn die Temperaturdifferenz höher als die Bezugstemperatur ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Fall einer Dämp­ fungseinrichtung mit zwei Sperrplatten diese zwei Sperrplat­ ten aufeinanderfolgend mit einem festen Zeitintervall im Schritt (5) geöffnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Gefrier­ raum-Bezugstemperatur -18°C beträgt, die Kühlraum-Bezugstem­ peratur 3°C beträgt und die Bezugsaußentemperatur 8,5-12,5°C beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zeitperiode des Öffnens der Sperrplatte und des Betreibens des Lüfters im Schritt (5) bis zu einem Zeitpunkt eingestellt wird, zu dem die Kühlraumtemperatur im Wesentlichen mit der Sperrplatten­ temperatur übereinstimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zeitperiode des Öffnens der Sperrplatte und des Betreibens des Lüfters im Schritt (5) bis zu einem Zeitpunkt eingestellt wird, zu dem die Temperatur der Sperrplatten-Oberfläche 0°C wird.