DE2237065C3 - Temperaturregler, insbesondere zur Regelung der Lufttemperatur in Kühlgeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff' einen Temperaturregler, insbesondere zur Regelung der Lufttemperaiur in Kühlgeräten, mit einem Thermo-Bimetallelement, das durch temperaturabhängige Formänderung auf ein Schaltfunktionen auslösendes Springschaltwerk einwirkt und ein seine Vorspannung beeinflussendes VersteUorgan zum Verändern seines Schaltbereiches, sowie ein elektrisches Heizelement für seine thermische Rückführung aufweist, dem ein durch ein Stellglied veränderbarer elektrischer Widerstand zugeordnet ist.

Bei den bekannten Temperaturreglern der genannten Art hat die thermische Rückführung die Aufgabe, die im allgemeinen bei Thermo-Bimetallelementen aus Gründen der wirtschaftlicheren Fertigung relativ weit auseinanderliegenden Schaltdifferenzen auszugleichen. Als thermische Rückführung werden üblicherweise elektrische Heizelemente mit einem festen ohmschen Widerstand, wie z. B. Heizwiderstände, Glühbirnen od. dgl. verwandt, mit denen das Thermo-Bimetallelement des Temperaturreglers vorzugsweise während der Stehzeit des Verdichters des Kühlgerätes beheizt wird.

Bei einem weiteren bekannten Temperaturregler wird eine Art thermische Rückführung mit Hilfe eines zusätzlichen Bimetallstreifens bewirkt, welcher eine Heizwicklung trägt, in deren Stromkreis ein verstellbarer Widerstand eingeschaltet ist. Dieser verstellbare Widerstand hat hierbei jedoch nur die Funktion einer Justiervorrichtung, die nacn der endgültigen Einjustierung des Reglers möglichst nicht mehr verstellt werden soll.

Diese bekannten thermischen Rückführungen haben somit alle die Eigenschaft, daß deren Heizleistung bei gleichbleibender Spannung einen festen Wert aufweist. Bei der Verwendung eines mit einer derartigen thermischen Rückführung ausgestatteten Temperaturreglers zur Regelung der Lufttemperatur in einem Kühlgerät hat dies den Nachteil, daß beim Verstellen seines TemDeraturbereichs die relative Laufdauer des Kälteaggregats — das ist das Verhältnis zwischen dessen Laufzeit zur Gesamtzeit einer Laufperiode — so ungünstig verändert wird, daß dies unerwünschte starke Temperaturschwankungen im Kühlfach zur Folge hat. Diese üben aber einen schädlichen Einfluß auf das eingelagerte Kühlgut aus.

Ist beispielsweise am Regler die mittlere Kühlfachtemperatur verhältnismäßig warm eingestellt, so ist die Temperaturdifferenz zwischen der Luft im Kühlfach und der Umgebungstemperatur des Kühlgerätes relativ gering. Dies bedeutet, daß das Kälteaggregat bzw. dessen Verdichter in seinen Schaltperioden lange Stehzeiten aufweist. Ist andererseits die mittlere Kühlfachtemperatur kalt eingestellt, so herrscht wegen der größeren Differenz zur Umgebungstemperatur ein großer Wärmeeinfall; d. h. die Stehzeiten des Aggregats werden sehr kurz.

Bei vollautomatisch arbeitenden Kühlgeräten soll in diesen Stehzeiten ein vollständiges Abtauen des

ίο Kühlfachverdampfers erfolgen. Dies geschieht im allgemeinen durch die von außen einfallende Wärme, wobei zusätzlich auch noch eine künstliche Wärmequelle (z. 3. Elektroheizung) für die Erwärmung des Verdampfers verwendet werden kann. Bei zu kurzen Stehzeiten kann dabei der nachteilige Fall eintreten, daß die nur kurze Zeit von außen einfallende Wärmemenge nicht dazu ausreicht, den Verdampfer einwandfrei abzutauen. Dies führt zu Funktionsstörungen des Kühlgerätes. Andererseits besteht bei zu langen Stehzeiten die Gefahr, daß es im Kühlfach zu unzulässigen, für das Kühlgut schädlichen Temperaturschwankungen kommt.

1st beispielsweise die Wärmeleistung der thermischen Rückführung im Temperaturregler eines Kühlgerätes so ausgelegt, daß bei einer am Regler eingestellten niedrigen mittleren Kühlfachtemperatur die Stehzeit so groß ist, daß die während dieser Stehzeit von außen einfallende Wärme gerade noch ausreicht, um den Verdampfer mit Sicherheit abzutauen, werden beim Verstellen des Reglers in Richtung auf eine höhere mittlere Kühlfachtemperatur die Stehzeiten unverhältnismäßig lang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, mit denen auf einfache Weise insbesondere bei Kühlgeräten mit einer automatisch nach jeder Laufperiode des Verdichters durch natürlichen Wärmeeinfall und/oder zusätzliche künstliche Erwärmung wirksam werdenden Abtauung die unter den dargestellten Umständen auftretenden Nachteile sicher vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Stellglied des veränderbaren elektrischen Widerstandes mit dem den Schaltbereich des Bimetallelements beeinflussenden VersteUorgan gekoppelt ist.

Die erfindungsgemäße Koppelung des Stellgliedes mit dem VersteUorgan bewirkt auf einfache Weise eine zwangsläufige Abhängigkeit beider Einstellvorgänge, so daß bei jeder Veränderung des Schaltbereiches auch eine entsprechende Korrektur des Widerstandswertes des mit dem Heizelement gekoppelten veränderbaren Widerstandes zwangsläufig erfolgt, wodurch das ganze System von Bedienungsfehlern weitgehend unabhängig wird.

Als besonders einfach und vorteilhaft hat sich eine Konstruktion erwiesen, bei welcher der veränderbare Widerstand als Drehpotentiometer ausgebildet ist, dessen als Stellglied dienender drehbarer Schleifkontakt

auf der Welle des Verstellorgans sitzt und zusammen mit diesem drehbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung anhand dieser Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Temperaturregler mit einem Gehäuse, dessen Wand teilweise aufgebrochen ist, um darunterliegende Teile sichtbar zu machen und

Fig. 2 ein Schaltschema der elektrischen Teile des Temperaturreglers.

Ein in der F i g. 1 mit 10 bezeichneter Temperaturregler weist ein Gehäuse 11 und eine Grundplatte 12 auf. In dem Gehäuse 11 ist unter anderem ein Thermo-Bimetallelement 13 angeordnet, welches in bekannter Weise auf ein nicht sichtbares Springschaltwerk einwirkt. In uiimittelbarer Nähe des Thermo-Bimetallelementes 13 befindet sich ein Heizelement 14 in Form eines handelsüblichen miniaturisierten elektrischen Heizwidei Standes, der zur thermischen Rückführung des Thermo-Bimetallelementes dien». Die Schaltung dieses Heizelementes 14 geht im einzelnen aus der F i g. 2 hervor. In der Grundplatte 12 des Temperaturreglers 10 sitzt ein Verstellorgan 15 mit dessen Hilfe der Schaltbereich des i hermo-Bimetallelements 13 veränderbar ist. Dieses Verstellorgan 15 weist eine Welle 16 auf, welche in einer in der Grundplatte 12 sitzenden Gewindebuchse 17 gelagert ist. Die Welle 16 des Verstellorgans 15 ragt in das Gehäuse 11 des Temperaturreglers 10 hinein und berührt mit seinem spitz zulaufenden Ende 18 das Thermo-Bimetallelement 13. Auf dem in das Gehäuse 11 hineinragenden Abschnitt der Welle 16 sitzt ein Stellglied 19, welches als drehbarer Schleifenkontakt eines veränderbaren elektrischen Widerstandes 20 ausgebildet ist. Als Widerstand 20 dient ein Drehpotentiometer, dessen Kohleschichtwiderstand zentrisch zur Welle 16 mit einem Träger auf der Innenseite der Grundplatte 12 befestigt ist.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist der Temperaturregler 10 über Leitungen 21 und 2Γ in den Stromkreis des Verdichters einer Kältemaschine einschaltbar. In der Leitung 21 liegt ein mit einem Springschaltwerk ausgestatteter Schalter 22, der den Stromkreis des Verdichters in Abhängigkeit von der Formänderung des Thermo-Bimetallelementes 13 öffnet oder schließt. Parallel zu dem Schalter 22 liegen in Reihe das zur thermischen Rückführung des Bimetallelements dienende elektrische Heizelement 14 und der veränderbare elektrische Widerstand 20 mit seinem als Stellglied 19 dienenden drehbaren Schleifkontakt. Das Heizelement 14 hat einen hochohmigen Widerstand, so daß das Bimetallelement im wesentlichen nur dann beheizt wird, wenn der Schalter 22 geöffnet ist und das Aggregat steht.

Die Wirkungsweise des Temperaturreglers ist im folgenden beschrieben:

Zum Betätigen des Verstellorgans 15 am Temperaturregler 10 wird die Welle 16 in bekannter Weise mit Hilfe eines nicht dargestellten Verstellknopfes verdreht. Durch ihre Lagerung in der Gewindebuchse 17 wird sie dabei in axialer Richtung verschoben, wobei ihr spitzes Ende 18 mehr oder minder stark gegen das Thermo-Bimetallelement 13 drückt und somit dessen Vorspannung verändert. Auf diese Weise wird das Schaltintervall des Temperaturreglers in Richtung auf ein höheres oder tieferes Temperaturniveau verschoben. Beim Verdrehen der Welle 16 wird gleichzeitig das auf der Welle sitzende Stellglied 19 des veränderbaren elektrischen Widerstandes 20 verdreht, wodurch dessen wirksamer Widerstand verändert wird. Da der veränderbare elektrische Widerstand 20 mit dem Heizelement 14 in Reihe geschaltet ist, verändert sich somit dessen Heizleistung in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Stellgliedes 19. Über die Welle 16 sind das Verstellorgan 15 und das Stellglied 19 so gekoppelt, daß mit wärmerem Temperaturniveau des Temperaturreglers die Heizleistung des Heizelements 14 zunimmt.

Aufgrund der beschriebenen Koppelung zwischen dem das Temperaturniveau des Temperaturreglers beeinflussenden Verstellorgan 15 und dem die Heizleistung des Heizelementes 14 beeinflussenden Stellglied 19 ergeben sich folgende Zusammenhänge:

Es wird bei am Temperaturregler 10 eingestellten niedrigen Temperaturniveau im Kühlfach und hohen Umgebungstemperaturen die Heizleistung des Heizelementes 14 so abgestimmt, daß bei Temperaturen von etwa 0° C im Kühlfach die Stehzeit des Aggregats so groß ist, daß das Abtauen des Verdampfers durch Wärmeeinfall von außen mit Sicherheit gewährleistet ist. Wird bei derart abgestimmter Heizleistung das Temperaturniveau im Kühlfach durch Verstellen des Verstellorgans 15 erhöht, so verkleinert sr'i wegen der Koppelung zwischen dem Verstellorgan 15 und dem Stellglied 19 die wirksame Größe des verstellbaren Widerstandes 20. Die Heizleistung des Heizelementes 14 wird größer und damit die Stehzeit des Aggregats verkürzt; denn ohne vergrößerte Heizleistung der thermischen Rückführung würde die Stehzeit erheblich verlängert, da infolge des Anstiegs des Temperaturniveaus im Kühlfach und der daraus resultierenden geringeren Temperaturdifferenz zwischen der Raumtemperatur und der Kühlfachtemperatur der Wärmeeinfall in das Kühlfach erheblich verkleinert wird. Auf diese Weise gelingt es mit einfachen Mitteln die Stehzeiten des Aggregats bei warmer Reglerstellung zu verkürzen und damit größere, für das eingelagerte Kühlgut schädliche Schwankungen der Temperatur im Kühlfach zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Temperaturregler, insbesondere zur Regelung der Lufttemperatur in Kühlgeräten, mit einem Thermo-Bimetallelement, das durch temperaturabhängige Formänderung auf ein Schaltfunktionen auslösendes Springschaltwerk einwirkt und ein seine Vorspannung beeinflussendes Verstellorgan zum Verändern seines Schaltbereiches sowie ein elektrisches Heizelement für seine thermische Rückführung aufweist, dem ein durch ein Stellglied veränderbarer elektrischer Widerstand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (19) des veränderbaren elektrischen Widerstandes (20) mit dem den Schalibereich des Bimetallelements (13) beeinflussenden VersteUorgan (15)gekoppelt ist.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1 mit einer eine Welle mit Drehknopf aufweisenden Verstellorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand (20) als Drehpotentiometer ausgebildet ist, dessen als Stellglied (19) dienender drehbarer Schleifkontakt auf der Welle (16) des Verstellorgans (15) sitzt und zusammen mit diesem drehbar ist.