-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem
Verflüssiger,
mit einem Verdampfer sowie mit einem Kompressor.
-
Derartige
Kühl- und/oder
Gefriergeräte
sind in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Die Kältekreislaufe
der Geräte
verfügen über einen
Verdampfer, in dem das Kältemittel
durch Wärmeaufnahme
aus dem zu kühlenden
Raum verdampft wird. Das verdampfte Kältemittel wird sodann im Kompressor
verdichtet und sodann dem Verflüssiger
zugeführt,
in dem es unter Wärmeabgabe
an die Umgebung verflüssigt
wird. Das auf diese Weise verflüssigte
Kältemittel
wird in einer Drosseleinrichtung entspannt und sodann wieder dem
Verdampfer zugeführt.
-
Um
eine Effizienzsteigerung des Kältekreislaufes
und eine energetische Optimierung des Kühl- und/oder Gefriergerätes zu erzielen,
kann beispielsweise durch ein Absperrventil zwischen Verflüssiger und
Verdampfer der Druckausgleich zwischen der Druck- und Saugseite
während
der Kompressorstandzeit verhindert werden. Jedoch ergibt sich beim Einsatz
eines derartigen Absperrventils das Problem, dass aufgrund des durch
das Absperrventil verhinderten Druckausgleichs der Kompressor gegen
einen vergleichsweise hohen Druck im Verflüssiger anlaufen muss.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder
Gefriergerät
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass ein
sicheres Anlaufen des Kompressors auch bei Gegendruck gewährleistet
ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Kühl-
und/oder Gefriergerät
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen,
dass das Kühl-
und/oder Gefriergerät über eine
Einrichtung zur Bewirkung des Kompressoranlaufs verfügt, wobei
die Einrichtung zur Bewirkung des Kompressoranlaufs eines oder mehrere
der im folgenden genannten Mittel aufweist:
- (i)
Mittel zur Erhöhung
des Anlaufmomentes des Kompressors und/oder
- (ii) Mittel zur Erhöhung
des Anlaufsstroms des Kompressormotors und/oder
- (iii) Mittel zum Anhalten des Kompressors derart, dass die Kurbelwelle
des Kompressors nach Abschalten des Kompressormotors in einer Vorzugsstellung
stehen bleibt, aus der der Kompressoranlauf auch bei Gegendruck
möglich
ist, und/oder
- (iv) Mittel zum zumindest partiellen Druckausgleich zwischen
Kompressordruckseite und Kompressorsaugseite und/oder
- (v) Mittel zur Verringerung des anfänglich benötigten Anlaufmomentes.
-
Durch
die genannten Mittel, die einzeln oder auch in Kombination verwirklicht
sein können,
ist es möglich,
zuverlässig
sicherzustellen, dass der Kompressor auch bei Gegendruck anläuft, was
dementsprechend einen besonders zuverlässigen Betrieb des Kältekreislaufs
und somit des Gerätes
ermöglicht.
-
Denkbar
ist es somit erfindungsgemäß, dass das
Anlaufmoment des Kompressors erhöht
wird, um die genannte Druckdifferenz zwischen Saug- und Druckseite
des Kompressors zu überwinden.
Darunter ist auch der Fall zu verstehen, dass der Kompressormotor
durch Mittel unterstützt
wird, die ein unterstützendes
Moment erzeugen, das in Richtung des von dem Motor aufgebrachten
Drehmomentes wirkt. Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise
um eine Feder handeln, die im stehenden Zustand des Kompressors
gespannt ist.
-
Somit
ist in einer möglichen
Ausführung
der Erfindung vorgesehen, dass die Mittel zur Erhöhung des
Anlaufmomentes des Kompressors wenigstens eine Feder oder ein elastisches
Element umfassen, die/das derart ausgeführt und angeordnet ist, dass sie/es
in dem Zustand, in dem der Kompressor steht, gespannt ist und im
gespannten Zustand ein den Kompressoranlauf unterstützendes
Moment ausübt. Denkbar
ist es beispielsweise, einen beim Betrieb des Kompressors bewegten
Exzenter vorzusehen, der sicherstellt, dass die Feder oder das elastische Element
gespannt ist, wenn der Kompressor steht.
-
Auch
ist es möglich,
eine intelligente elektronische Anlaufvorrichtung bereitzustellen,
die beim vorhandenen Anlaufmoment des Kompressors ein sicheres Starten
bei Gegendruck ermöglicht.
Diese ermöglicht
es, dass kurzzeitig ein höherer
Anlaufstrom zur Verfügung
gestellt wird, als dies vom Motorschutz zugelassen wird.
-
Ebenfalls
ist es möglich,
den Kompressor derart zu stoppen, dass dieser in einer Vorzugsstellung
stehen bleibt, in der ein Starten bei Gegendruck möglich ist.
Alternativ oder zusätzlich
hierzu kann vorgesehen sein, dass ein teilweiser Druckausgleich vor
dem Starten des Kompressors vorgenommen wird, um den Druck zu verringern,
gegen den der Kompressor anzulaufen hat.
-
Beispielsweise
ist es möglich, über einen
die Saug- mit der Druckseite verbindenden Bypaß das Druckniveau auf der Druckseite
zu verringern, so dass der Gegendruck, gegen den der Kompressor anlaufen
muss, verringert ist.
-
Auch
ist es möglich,
das zunächst
benötigte Anlaufmoment
zu verringern. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass
der Kompressormotor zunächst
nicht das volle Moment aufbringen muß, das zum Anlaufen des Kompressors
erforderlich ist. Dies bedeutet, dass der Motor gegen ein verringertes Moment
anläuft
und erst zu einem späteren
Zeitpunkt das volle Moment aufbringen muß.
-
In
einer möglichen
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kompressormotor eine
Welle aufweist oder dass mit dem Kompressormotor eine Welle in Verbindung
steht, die wenigstens zwei voneinander getrennte Wellenabschnitte
aufweist, und dass die Mittel zur Verringerung des anfänglich benötigten Anlaufmomentes
eine Feder oder ein verformbares Kraftübertragungselement umfassen
die/das mit den beiden der voneinander getrennten Wellenabschnitten
derart in Verbindung steht, dass eine Rotation eines Wellenabschnittes über die Feder
oder über
das Kraftübertragungselement
eine Rotation des anderen Wellenabschnittes bewirkt. Die Feder oder
das verformbare Kraftübertragungselement
wirkt als Kupplung zwischen beiden Enden der Wellenabschnitte. Wird
einer der Wellenabschnitte durch den Motor bewegt, läßt die Feder
bzw. das verformbare Element eine Relativbewegung (Schlupf) zwischen
beiden Wellenabschnitten zu, was zur Folge hat, dass das zunächst benötigte Anlaufmoment verringert
wird. Die Feder kann beispielsweise derart angeordnet sein, dass
sie die Enden der Wellenabschnitte umgreift und sich ferner in dem
Bereich zwischen den Wellenabschnitten erstreckt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät eine Prüfeinrichtung
zur Überprüfung des
Anlaufverhaltens des Kompressors aufweist, die derart ausgeführt ist,
dass sie erfasst, ob der Kompressor ordnungsgemäß anläuft, und dass Ansteuermittel
vorgesehen sind, die die Einrichtung zur Bewirkung des Kompressoranlaufs
mit den Mitteln (i) und/oder (ii) und/oder (iv) aktiviert, wenn mittels
der Prüfeinrichtung
festgestellt wird, dass der Kompressor nicht angelaufen ist.
-
In
dieser Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Anlaufmoment des Kompressors und/oder der Anlaufstrom des Kompressormotors
nur dann erhöht
und/oder der zumindest partielle Druckausgleich nur dann vorgenommen werden,
wenn mittels der Prüfeinrichtung
festgestellt wird, dass der Kompressor nicht wie gewünscht angelaufen
ist. Ist dies der Fall, kann das Anlaufmoment bzw. der Anlaufstrom
erhöht
werden oder es kann ein zumindest partieller Druckausgleich vorgenommen werden,
um ein Anlaufen des Kompressors zu ermöglichen.
-
Die
Ansteuermittel können
Bestandteil der Prüfeinrichtung
sein.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ansteuermittel
derart ausgeführt
sind, dass sie die Einrichtung zur Bewirkung des Kompressoranlaufes
mit den Mitteln (i) und/oder (ii) und/oder (iv) nur für eine Zeitdauer
aktiviert, bis mittels der Prüfeinrichtung
ein ordnungsgemäßes Anlaufen
des Kompressors festgestellt wird.
-
Die
genannten Mittel müssen
in dieser Ausführungsform
der Erfindung nur für
eine Zeitspanne aktiviert werden, bis festgestellt wird, dass der
Kompressor angelaufen ist. Anschließend kann beispielsweise der
partielle Druckausgleich z. B. durch Schließen eines Ventils in einer
Bypaßleitung
verhindert werden, so dass der gewünschte Druckaufbau durch den
Kompressor möglich
ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel
zum zumindest partiellen Druckausgleich zwischen Kompressordruckseite
und Kompresorsaugseite eine Bypaßleitung umfassen, die sich
innerhalb oder auch außerhalb
des Kompressorgehäuses
befinden kann.
-
Diese
Bypaßleitung
kann ein Druckausgleichsventil aufweisen.
-
Somit
ist es beispielsweise möglich,
eine Bypaßleitung
um den Kompressor vorzusehen, in der ein Ventil angeordnet ist,
das im normalen Betrieb des Kompressors geschlossen ist, so dass
eine sinnlose Kreislaufströmung
verhindert wird, und das vorübergehend
geöffnet
wird, wenn festgestellt wird, dass ein Anlaufen des Kompressors
bei Gegendruck nicht möglich
ist. In diesem Fall kann das Ventil geöffnet werden, was vorzugsweise
nur solange und in einem Ausmaß erfolgt,
bis mittels der Prüfeinrichtung festgestellt
wird, dass der Kompressor ordnungsgemäß läuft.
-
Auch
ist es denkbar, dass im Inneren des Kompressors ein Bypaß vorgesehen
ist, der die Kompressordruckseite mit der Kompressorsaugseite verbindet
und der ebenfalls dazu führt,
dass der Gegendruck auf der Druckseite verringert wird. Auch dieser Bypass
kann selbstverständlich
ein Druckausgleichsventil aufweisen, mittels dessen ein zumindest
partieller Druckausgleich möglich
ist. Auch dieses Druckausgleichsventil wird vorzugsweise nur solange
und soweit geöffnet,
bis mittels der Prüfeinrichtung
festgestellt wird, dass der Kompressor nunmehr ordnungsgemäß angelaufen
ist.
-
Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines im folgenden
dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert:
Das
erfindungsgemäße Kühl- und/oder
Gefriergerät gemäß der im
Folgenden beschriebenen Ausführungsform
weist einen Kompressor, einen diesem nachgeschalteten Verflüssiger sowie
eine Kapillare auf, in der das verflüssigte Kältemittel entspannt wird. Dieses
gelangt sodann in den Verdampfer, der auslaßseitig mit dem Einlaß des Kompressors
in Verbindung steht.
-
Um
einen Druckausgleich zwischen Druck- und Saugseite während der
Standzeit des Kompressors zu verhindern, ist ein Auf-/Zu-Ventil
vorgesehen, das sich zwischen Verflüssiger und Verdampfer befindet,
vorzugsweise in einem Bereich zwischen Verflüssiger und der genannten Kapillare.
Während
der Kompressor steht, ist das Ventil geschlossen, was dazu führt, dass
in dem Verflüssiger
und somit auch auf der Druckseite des Kompressors ein vergleichsweise
hoher Druck herrscht.
-
Um
ein reibungsloses und zuverlässiges
Anlaufen des Kompressors nach dessen Standzeit zu gewährleisten,
weist das erfindungsgemäße Kühl- und/oder
Gefriergerät
Mittel zur Steigerung des Anlaufmoments des Kompressors auf, die
derart ausgeführt
sind, dass das Anlaufmoment soweit gesteigert wird, dass die entsprechen de
Druckdifferenz überwunden
wird und der Kompressor anläuft.
Dies kann durch eine geeignete Prüfeinrichtung ermittelt werden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass Ansteuermittel vorgesehen sind,
die eine entsprechende Erhöhung
des Anlaufmomentes bewirken. Denkbar ist, dass die Ansteuermittel
derart ausgeführt
sind, dass sie stufenweise oder stetig eine Steigerung des Anlaufmomentes
solange vornehmen, bis Mittels der Prüfeinrichtung das gewünschte Anlaufen
des Kompressors festgestellt wird.
-
Alternativ
oder zusätzlich
hierzu kann vorgesehen sein, dass das Gerät eine intelligente elektronische
Anlaufvorrichtung aufweist, mittels derer beim bereits vorhandenen
Anlaufmoment des Kompressors ein sicheres Starten des Kompressors
ermöglicht
werden soll. Diese lässt
es zu, dass kurzzeitig ein höherer
Anlaufstrom zur Verfügung
gestellt wird, als dies eigentlich vom Motorschutz zugelassen wird. Auch
hierbei kann vorgesehen sein, dass eine Prüfeinrichtung überprüft, ob der
Kompressor angelaufen ist und dass die Ansteuermittel den Anlaufstrom
stufenweise oder stetig solange erhöhen, bis das Anlaufen des Kompressors
festgestellt wird.
-
Auch
ist es möglich,
den Kompressor stets in einer Stellung anzuhalten, in der sich die
Kurbelwelle in einer Vorzugsstellung befindet, aus der ein zuverlässiges Starten
auch bei Gegendruck möglich
ist. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass im Anschluß an die
Kompressorstandzeit eine Prüfeinrichtung überprüft, ob der
Kompressor angelaufen ist und wenn dies nicht der Fall ist, kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass eine der oben genannten Maßnahmen
und/oder auch ein partieller Druckausgleich vorgenommen wird, um
das Anlaufen zu ermöglichen.
-
Denkbar
ist ferner, dass im Inneren des Kompressors ein Bypaß mit einem
zusätzlichen
Druckausgleichsventil bei abgesperrtem Kältekreislauf verhindert, dass
der Kompressor gegen einen zu hohen Gegendruck anlaufen muss. Denkbar
ist, dass dieses zusätzliche
Druckausgleichsventil im normalen Betrieb des Kompressors geschlossen
ist, um eine Kreislaufströmung
zu verhindern und damit die Effizienz der Verdichtung zu erhöhen und
nur geöffnet wird,
wenn dies zur Verringerung des Gegendrucks des Kompressors erforderlich
ist.