DE2125053A1

DE2125053A1 - Temperaturkontrolleinrichtung für Kühlschränke mit zwei Temperaturen

Info

Publication number: DE2125053A1
Application number: DE19712125053
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Industrie Zanussi SpA
Current assignee: Industrie Zanussi SpA
Priority date: 1970-05-23
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1335258A; ES391460A1

Description

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Industrie A.Zanussi S.p.A. in Pordenone, Italien.

Temperaturkontrolleinrichtung für Kühlschränke mit zwei

Temperaturen.

Die Erfindung betrifft eine Temperaturkontrolleinrichtung für Kühlschränke mit zwei Temperaturen, mittels welcher sowohl die Temperatur der Kühlzelle (bzw. Abteil mit höherer Temperatur), als auch jene der Gefrierzelle (bzw. Abteil alt niedrigerer Temperatur) kontrollierbar ist.

In den meisten Kühlschränken mit zwei Temperaturen erfolgt bekanntlich die Temperaturkontrolle durch einen Thermostaten, welcher die Temperatur innerhalb der Kühlzelle £ühlt und auf den Verdichter derart einwirkt, daß die Kälteraittelzufuhr unterbrochen wird, wenn die gefühlte Temperatur unter einen vorbestimmten Minimalwert absinkt, während die Kältemittelzufuhr dann wieder hergestellt wird, wenn die gefühlte Temperatur über einen vorbestimmten Höchstwert ansteigt. Da die Verdampfer der beiden Abteile in Reihe geschaltet sind und von ein und demselben Verdichter gespeist werden wird durch diese Kontrolle auch die Temperatur der Gefrierzelle zu einem gewissen Grad beeinflußt. Es ergibt sich jedoch der Nachteil, daß der Thermostat eine etwaige Temperaturerhöhung in der Gefrierzelle (hervorgerufen durch

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ein längeres Oeffnen der Tür bzw*, durch Einbringen von zu gefrierenden Waren in die Zelle) nicht wahrnimmt und daher nicht in der Lage ist, diese Temperaturerhöhung zu gegebener Zeit wettzumachen»

Zur Beseitigung dieses Nachteils ist in einigen Kühlschranktypen die Verwendung eines zweiten Thermostaten vorgesehen, der derart angeordnet, daß er die Temperatur in der Gefrierzelle fühlt und mit dem ersten Thermostaten elektrisch derart in Reihe geschaltet ist, daß die Unterbrechung der Kühlmittelzufuhr zu beiden Verdampfern (und somit der Beginn des Abtauens) seiner Zustimmung untergeordnet ist, wobei die Kühlmittelzufuhr sofort wieder hergestellt wird (sofern sie vorher unterbrochen wurde), τνβηη der zweite Thermostat in der Gefrierzelle eine Temperatur fühlt, die einen vorbestimmten Höchstwert übersteigt.

Die Hinzunahme des besagten zweiten Thermostaten kann das Problem der Temperaturkontrolle in beiden Abteilen des Kühlschrankes lösen, bringt jedoch andere Probleme mit sich, und zwar einmal ein Kostenproblem und ferner ein technisches Problem, welches darauf zurückzuführen ist, daß eine längere Einwirkung des Thermostaten der Gefrierzelle eine Erniedrigung der Temperatur in der Kühlzelle unter die vorbestimmte Annehmbare Grenze hervorrufen kann.

ErfindungsgemSß werden die aufgezeigten Probleme mittels einer elektronischen Einrichtung gelöst, die einen auf den Verdichter derart einwirkenden ersten bistabilen Multivibrator aufweist ₃ der in Abhängigkeit von seiner Umschaltung von einem ersten auf einen zweiten stabilen Zustand den Verdichter von

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einem Betriebszusta"nd in einen Außerbetriebszustand umschaltet, wobei ferner ein zweiter bistabiler Multivibrator vorgesehen ist, welcher auf ein in der KUhlzelle des Kühlschrankes untergebrachtes Heizelement derart einwirkt, daß dasselbe in Abhängigkeit von seiner Umschaltung von einem ersten in einen zweiten stabilen Zustand von einem Betriebszustand in einen Außerbetriebszustand umgeschaltet wird, wobei der erste bistabile Multivibrator durch zwei in der KUhlzelle bezw. in der Gefrierzelle des Kühlschrankes untergebrachte temperaturempfindliche Elemente derart gesteuert wird, daß er nur dann in seinen zweiten stabilen Zustand Übergeführt und in demselben gehalten wird, wenn beide temperstürempfindliche Elemente gleichzeitig eine niedrige Temperatur fühlen, während der zweite bistabile Multivibrator durch mindestens ein drittes in der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebrachtes temperaturempfindliches Element derart gesteuert wird, daß er in seinen ersten stabilen Zustand übergeführt und in demselben gehalten wird, wenn das dritte temperaturempfindliche Element eine sehr tiefe Temperatur fühlt.

Dank des vollständig elektronischen Aufbaues dieser Einrichtung ist sie nicht sehr kostspielig und besitzt sie zufriedenstellende Leistungen, indem sie ausgezeichnete Garantien hinsichtlich der Präzision,Feinfühligkeit und Betriebssicherheit bietet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig.1 veranschaulicht das elektrische Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ein-

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richtung und
Fig.2 zeigt das Schaltschema einer Ausfuhrungsvariante.

Die in Fig;I dargestellte Einrichtung umfasst zwei Transistoren NPK 1 und 2, deren Kollektoren mittels eines gemeinsamen Widerstandes 3 an eine Leitung 4 gelegt sind, welche durch eine Speisevorrichtung auf positivem Potential gehalten ist. Die Speisevorrichtung umfasst einen über die Klemmen 6 und 7 aus dem Wechselstromnetz gespeisten Transformator 5j einen BrUckengleichrichter 8, eine Diode 9> einen Widerstand 10, eine Zener-Diode 11 und einen Glättkondensator 12 Die Kollektoren der Transistoren 1 und 2 sind ferner über zwei in Reihe liegende Widerstände 13 und 14 mit Masse Verbunden, wobei der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände mit der Basis eines Transistors NPN 15 verbunden ist, dessen Kollektor über einen Widerstand Io an der Leitung 4 liegt und dessen Emitter unmittelbar mit dem Emitter des Transistors 2 und über einen Widerstand 18 mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 2 ist seinerseits über einen Widerstand 17 an Masse gelegt.

Die Basis des Transistors Ϊ ist über einen Thermistor 19 mit negativem Temperaturkoeffizienten, der innerhalb der Gefrierzelle des Kühlschrankes angeordnet ist, mit der Leitung 4 und über die Reihenschaltung eines Widerstandes 20 und eines Potentiometers 48 mit Masse verbunden, wShrend die Basis des Transistors 2 über einen Thermistor 21 mit negativem Temperaturkoeffizienten, der innerhalb der Ktthlzelle des Kühlschrankes untergebracht ist, mit der Leitung 4 ^u*id über die Reihenschaltung eines Widerstandes 22 und eines Poten-

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tiometers 23 mit Hasse verbunden ist. Ferner liegt die Basis des Transistors 2 auch über die Reihenschaltung des Kollektor-Emitter-Stromkreises eines Transistors NPN 24 und einer Diode 25 an Masse. Die Basis des Transistors 24 ist über einen, innerhalb der Kühlzelle des Kühlschrankes angeordneten Thermistor 20 mit negativem Temperaturkoeffizienten mit Masse und über einen Widerstand 27 mit dem Emitter eines Transistors PNP 29 Verbunden. Der Emitter dieses Transistors liegt seinerseits über einen Widerstand 28 an Masse, seine Basis ist unmittelbar mit dem Kollektor des Transistors 15 verbunden und sein Kollektor ist über die Parallelschaltung einer Diode 30 und eines Relais 31 mit der Leitung 4 verbunden. Das Relais 31 steuert einen Umschalter 32, der geeignet ist, die Auswahl zwischen einem Abtauwiderstand 33 und einem Antriebsmotor 34 des Verdichters des Kühlschrankes zu treffen, wobei der besagte Abtauwiderstand und der Motor untereinander parallel und in Reihe zum Umschalter 32 zwischen den Klemmen 6 und 7 liegen.

Die in Fig.1 gezeigte Einrichtung umfasst ferner zwei Transistoren NPN 35 und 3o, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 37 an Masse liegen. Die Basis des Transistors 35 ist über einen Widerstand 38 mit der Leitung 4 und über einen, innerhalb der KUhlzelle des Kühlschrankes untergebrachten Thermistor 39 mit negativem Temperaturkoeffizienten mit Masse Verbunden, während die Basis des Transistors 36 über einen Widerstand 40 mit dem Kollektor des Transistors 35 und über einen Widerstand 4I mit Masse verbunden ist. Die Kollektoren der Transistoren 35 und 36 sind ihrerseits über Widerstände 42 bzw. 43 mit der Leitung 4 verbunden. Schließlich ist der Kollektor des Transistors 36 unmittelbar mit der Basis eines

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Transistors NPN 44 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-Stromkreis in Reihe uit einem innerhalb der KUhlzelle des Kühlschrankes liegenden Ileizwiderstand 45 und einer Diode 46 zwischen der positiven Ausgangsklemme des Gleichrichters 8 und Masse liegt.

Die drei Transistoren 1, 2 und 15 bilden einen bistabilen Multivibrator mit zwei Eingängen, von denen der eine durch den Thermistor 19 und der andere durch den Thermistor 21 gesteuert wird, wobei dieser Multivibrator über den durch den Transistor 29 gebildeten Schalter den Verdichter und den Abtauwiderstand wie folgt regelt : wenn mindestens einer der beiden Thermistoren 19 und 21 eine Temperatur fUlilt, die über einen gewissen vorbestimmten Wert liegt und demzufolge einen niedrigen Ohm-Wert besitzt, dann wird der durch ihn kontrollierte Transistor in leitendem Zustand gehalten, der Transistor 15 und folglich der Transistor 29 werden gesperrt, das Relais 3I ist unerregt und der Schalter 32 befindet sich in der in Fig.l gezeichneten Lage, in v/elcher der Motor 34 des Verdichters gespeist ist. Wenn sodann zu einem gewissen Zeitpunkt beide Thermistoren 19 und 21 eine niedrige Temperatur fühlen und folglich einen niedrigen Ohm-Wert annehmen, dann werden beiden Transistoren 1 und 2 gesperrt, so daß der Transistor 15 gesättigt wird und es dem Transistor 29 gestattet, in den leitenden Zustand überzugehen und das Relais 31 zu erregen, wodurch der Umschalter 32 den Motor 34 abschaltet und den Abtauwiderstand 33 einschaltet, so daß der Verdichter stillgesetzt wird und eine Abtauphase beginnt.

Das Abtauen wird normalerweise dann beendet, wenn die beiden in der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebrachten Thermis-

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"boren 21 und 26 eine zu hohe Temperatur fühlen. In diesem Fall wird durch den Thermistor 26, welcher normalerweise den Transistor 24 in leitendem Zustand und somit den Transistor 2 in gesperrtem Zustand heilt, der Transistor 24 gesperrt, so daß es dem Thermistor 21 gestattet wird, die Umschaltung des Transistors 2 in den leitende» Zustand herbeizuführen. Auf diese Weise erfolgt die Wiederinbetriebsetzung des Verdichters stets bei der gleichen Temperatur (die Abschaltung wird hingegen in Abhängigkeit von der Eichung des Potentiometers 23 herbeigeführt). In seltenen Fällen, d.h. wenn sich in der Gefrierzelle eine übermäßige Temper aturerhöhung ergibt, ohne daß eine analoge Temperaturerhöhung in der Kühlzelle stattfindet, ruft der Thermistor 19 den leitenden Zustand des Transistors 1 und somit die Wiederinbetriebsetzung des Verdichters hervor. Das auf die Polarisation der Basiselektrode des Transistors 1 einwirkende Potentiometer 43 gestattet es dem Benutzer, je nach Bedarf die Temperatur in der Gefrierzelle einzustellen.

Die Transistoren 35 und 36 bilden ihrerseits einen bistabilen Multivibrator mit nur einem Eingang, der durch den Thermistor 39 kontrolliert ist, welcher Multivibrator über den durch den Transistor 44 gebildeten Schalter die Speisung des Heizwiderstandes 45 dann steuert, wenn die Temperatur innerhalb der Kühlzelle unter einen gewissen vorbestimmten Wert absinkt. Die Differenz zwischen den An- und Abschaltungen des Ileizwiderstandes 45 ist durch das Vorhandensein des genannten bistabilen Multivibrators äußerst klein.

Die Fig.2 zeigt das Schaltschema einer Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei welcher die Kollektoren der beiden Transistoren NPN 1 und 2 (entsprechende Schaltteile sind mit

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den gleichen Bezugszeichen wie in Fig.l bezeichnet) über einen gemeinsamen Widerstand 3 mit einer Leitung 4 verbunden sind, die durch eine Speisevorrichtung auf positivem Potential gehalten ist. Die Speisevorrichtung umfasst einen über die Klemmen 6 und 7 aus dem Wechselstromnetz gespeisten Transformator 5> eine Gleichrichterbrtlcke 8, eine Diode 9, einen Widerstand 10, eine Zener-Diode 11 und einen Kondensator 12. Die Kollektoren der Transistoren 1 und 2 sind ferner über zwei in Reihe liegende Widerstände 13 und 14 mit Masse verbunden, wobei der Verbindungspunkt der beiden Widerstände mit der Basis eines Transistors NPN 15 verbunden ist, dessen Kollektor über einen Widerstand 16 mit der Leitung 4 verbunden ist, wahrend der Emitter unmittelbar mit dem Emitter des Transistors 2 und über Widerstände 17 und 18 mit Masse bzw. mit dem Emitter des Transistors

1 verbunden ist.

Die Basis des Transistors 1 ist über einen Thermistor 19 mit negativem Temperaturkoeffizienten, der innerhalb der Gefrierzelle des Kühlschrankes untergebracht, mit der Linie 4 und über die Reihenschaltung eines Widerstandes 20 und eines Potentiometers 48 rait Masse verbunden« Die Basis des Transistors

2 ist ihrerseits über einen innerhalb der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebrachten Thermistor 21 mit negativem Temperaturkoeffizienten mit der Leitung 4 und über die Reihenschaltung eines Widerstandes 22 und eines Potentiometers 23 bzw. 'über einen Widerstand 49 mit Masse verbunden, je nach dem ob der bewegliche Kontakt 47 eines Relais 31 seine Ruhelage (Fig.2) bzw. seine Arbeitslage einnimmt. Das Relais 31 steuert auch einen zweiten beweglichen Kontakt 32, der mit dem

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ersten Kontakt mechanisch verbunden und derart angeordnet ist, daß die Speiseklemme 6 entweder mit dem Antriebsmotor 34 des Verdichters (Ruhelage) oder mit einem Abtauwiderstand 33 (Arbeitslage) verbunfen wird. Das Relais 31 liegt parallel zu einer Diode 30 zwischen der Leitung 4 und dem Kollektor eines Transistors PNP 29, dessen Emitter- und Basiselektroden unmittelbar mit Masse bzw. mit dem Kollektor des Transistors 15 verbunden sind.

Die in Fig.2 dargestellte Einrichtung weist zwei weitere Transistoren 35 und 30 auf, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 37 mit Masse verbunden sind. Die Basis des Transistors 35 ist über einen Widerstand 38 mit der Leitung 4 und über einen, innerhalb der Kühlzelle des Kühlschrankes angeordneten Thermistor 39 mit negativem Temperaturkoeffizienten mit Masse verbunden. Analog ist die Basis des Transistors 36 über einen Widerstand 4I mit Masse und über einen Widerstand 40 mit dem Kollektor des Transistors 35 verbunden, welcher Kollektor seinerseits über den Widerstand 42 mit der Leitung 4 verbunden ist. Die Basis des Transistors 44 ist unmittelbar mit dem Kollektor des Transistors 36 u^nd über einen Widerstand 43 mit der Leitung 4 verbunden. Der Emitter und der Kollektor dieses Transistors 44 sind über eine Diode 46 mit Masse bzw. über einen innerhalb der Kühlzelle des Kühlschrankes angeordneten Heizwiderstand 45 mit dem Ausgang des Gleichrichters 8 verbunden.

Hinsichtlich des Beginnes des Abtauens ist die Wirkungsweise dieser Einrichtung gleich jener der vorher beschriebenen, wähl» fcend die Einrichtung nach Fig.2 hinsichtlich der Wiederaufnahme des KMlteerzeugungszyklus wie folgt wirkt. Die Tempe-

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ratur der Beendigung des Abtauens wird durch den Widerstand 49 festgelegt, mit welchem die Basis des Transistors 2 zu Beginn des Abtauens über den Umschaltekontakt 47 verbunden wird. Sobald der Thermistor 21, welcher in diesem Fall auch die Aufgabe des Thermistors 26 der Fig.1 erfüllt, einen . vorbestimmten Temperaturhöchstwert fühlt, nimmt sein Widerstandswert ab, so daß der Transistor 2 in den leitenden Zustand übergeführt wird, wodurch der Transistor 15 und folglich auch der Transistor 29 gesperrt werden und das Relais 31 abSällt. Die Kontakte 32 und 47 des Relais kehren in ihren Ruhezustand zurück, wodurch einerseits der Motor 34 des Verdichters gespeist wird und andererseits die Basis des Transistors 2 mit der Reihenschaltung des Widerstandes 22 und des Potentiometers 23 verbunden wird, welch letzteres zur Einregelung des Abschaltpunktes des Verdichters dient.

Der Transistor 1 bleibt stets gesperrt, außer in dem Ausnahmefall, daß die Gefrierzelle eine besonders hohe Temperatur erreicht, deren Wert durch das Potentiometer 48 festgelegt ist.

Die in Fig.2 gezeigte Ausfuhrungsvariante der Einrichtung nach der Erfindung gestattet es, einen Teil der Schaltung mit aktiven und passiven Schaltelementen zu beseitigen, wodurch die Wirkungsweise der Einrichtung noch sicherer gestaltet wird.

Claims

Patentansprüche

\1·) Einrichtung zur Temperaturkontrolle für Kühlschränke mit zwei Temperaturen, gekennzeichnet durch einen ersten bistabilen Multivibrator, der auf den Verdichter derart einwirkt, daß derselbe in Abhängigkeit von den Umschaltungen des Multivibrators von einem ersten auf einen zweiten stabilen Zustand in Betrieb bzw. außer Betrieb gesetzt wird, durch einen zweiten bistabilen Multivibrator, welcher auf I

das in der Kühlzelle des Kühlschrankes angeordnete Heizelement derart einwirkt, daß dasselbe in Abhängigkeit von den Umschaltungen des Multivibrators von einem ersten auf einen zweiten stabilen Zustand ein- bzw. ausgeschaltet wird, wobei der erste bistabile Multivibrator durch zwei temperaturempfindliche Elemente gesteuert ist, von denen eines in der Kühlzelle und das andere in der Gefrierzelle des Kühlschrankes untergebracht ist, so daß er nur dann in seinen zweiten stabilen Zustand umgeschaltet und in diesem gehalten wird, wenn beide temperaturempfindliche Elemente gleichzei- * tig eine niedrige Temperatur fühlen, und wobei der zweite bistabile Multivibrator durch mindestens ein drittes temperaturempfindliches Element gesteuert ist, das in der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebracht ist, so daß er in seinen er-

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sten stabilen Zustand umgeschaltet und/demselben gehalten wird, wenn dieses dritte temperaturempfindliche Element eine sehr niedrige Temperatur fühlt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bistabile Multivibrator zwei Eingangstransistoren in Parallelschaltung und einen Ausgangstransistor um-

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fasst, dessen leitender Zustand die Inbetriebsetzung des Verdichters hervorruft, wobei jeder der beiden Eingangstransistoren durch einen Thermistor gesteuert ist, die in der Ktthlzelle bzw. in der Gefrierzelle des Kühlschrankes untergebracht sind, so daß diese beiden Transistoren nur dann in den gesperrten Zustand übergeführt werden, wenn seitens des betreffenden Thermistors eine unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegende Temperatur gefühlt wird, und wobei die beiden Eingangstransistoren den Ausgangstransistor derart steuern, daß er nur dann in den leitenden Zustand übergeführt wird, wenn beide Eingangstransistoren gleichzeitig gesperrt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Festlegung des Umschalteniveaus des durch den in der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebrachten Thermistor gesteuerten Eingangs/^transistors in den leitenden Zustand vorgesehen sind.
4· Einrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel einen weiteren Transistor umfassen, der zwischen der Basis des genannten Eingangsjrransistors und Masse liegt und der durch einen Thermistor gesteuert ist, der innerhalb der Kflhlzelle des Kühlschrankes untergebracht ist, so daß er im leitenden Zustand gehalten wird , bis die Temperatur der Kühlzelle einen vorbestimmten Wert übersteigt.
5. Einrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel einen Umschaltekontakt umfassen, der mit der Basis des genannten Eingangstransistors verbunden und geeignet ist, diese Basis abwechselnd mit einem

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festen Widerstand oder mit einer Reihenschaltung von Widerständen zu verbinden, von denen mindestens einer veränderlich ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1-5> dadurch gekennzeichnet, daß der zweite bistabile Multivibrator einen Eingangs- und einen Ausgangstransistor umfasst, wobei der Eingangstransistor seitens eines in der Kühlzelle des Kühlschrankes untergebrachten Thermistors gesteuert ist und der Ausgangstransistor einen Schalter steuert, der im Speisestromkreis des Heizelementes liegt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem Transistor besteht und daß das durch ihn gesteuerte Heizelement mit einer Spannung gespeist wird, welche von der Speisung der genannten Multivibratoren abgenommen ist.

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