DE2655315C3 - Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank - Google Patents
Abtauvorrichtung für einen KühlschrankInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank, dessen Verdampferthermostat
einen Kontakt zum Ausschalten des Verdichters bei einer Ausschalttemperatur und zum Einschalten bei
einer höheren Einschalttemperatur aufweist, mit einem Abtau-Zeitgeber, der beim Ansprechen eine Schaltvorrichtung
wirksam macht, die das Einschalten des Verdichters bis zum Erreichen einer von der Einschalttemperatur
unabhängigen Abtautemperatur unterbindet und gegebenenfalls eine Abtau-Heizvorrichtung
einschaltet.
Bei einer bekannten Abtauvorrichtung dieser Art sind zwei von der Verdampfertemperatur abhängige Thermostaten
vorgesehen, nämlich der normale Kühlschrank-Thermostat und ein Abtau-Thermostat. Der
Zeitgeber betätigt einen Umschaltkontakt, der in der Arbeitsstellung mit dem Kontakt des Kühlschrankthermostaten
und dem Verdichter in Reihe lisgt In der
Arbeitsstellung wird die Verbindung zum Umschalt kontakt des Abtau-Thermostaten hergestellt, der
unterhalb einer vorgegebenen Abtautemperatur eine elektrische Abtau-Heizvorrichtung einschaltet und bei
Erreichen der Abtautemperatur die Verbindung zum Kontakt des Kühlschrankthermostaten herstellt. Eine
solche Abtauvorrichtung ist insbesondere wegen der Verwendung zweier Thermostaten aufwendig.
Es ist auch schon eine Abtauvorrichtung bekannt, bei der nur ein einziger Thermostat verwendet wird. Dieser
weist ein Arbeitselement in der Form einer dem Verdampfer benachbarten Bimetallspirale auf, deren
freies Ende als Radialarm ausgebildet ist, der bei Auslenkung in einer Richtung einen ersten Kontakt zum
Einschalten des Verdichters und beim Auslenken in der anderen Richtung einen zweiten Kontakt zum Einschalten
eines elektrischen Abtau-Heizwiderstandes betätigt. Der Radialarm ist mit einem Anschlag versehen, der
normalerweise eine Betätigung des zweiten Kontakts verhindert. Nur wenn der Anschlag in eine Aussparung
eines als Klinkenrad ausgebildeten Abtau-Zeitgebers
eingreift, kann sich der Radialarm unter Überwindung
der Kraft einer Schnappfeder zum zweiten Kontakt hin bewegen. Hierbei ist jedoch die Abtautemperatur nicht
unabhängig von der eingestellten Einschalt- und Ausschalttemperatur. Abtautemperatur ur.d Einschalttemperatur
sind gleich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Abtauvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der unter Verwendung nur eines
Thermostaten die Abtautemperatur von der normalen Einschaltteinperatur und Ausschalttemperatur unabhängig
ist und insbesondere einen höheren Wert als die Einschalttemperatur haben kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Kontakt des Verdampferthermostaten ein Kontakt-Betätigungselement aufweist, das von einem
eine temperaturabhängige Kraft ausübenden Arbeitselement, einer gleichsinnig wirkenden, zur Änderung
der Ausschalttemperatur einstellbaren Differenzfeder und einer entgegengesetzt wirkenden Hauptfeder
belastet ist, daß die wirksam gemachte Schaltvorrichtung den Kraftschluß zwischen Differenzfeder und
Betätigungselement aufhebt und daß die Hauptfeder so bemessen ist, daß bei ihrer alleinigen Wirkung das
Einschalten des Kontakts des Verdampferthermostaten bei Abtautemperatur erfolgt.
Bei dieser Konstruktion erfüllt der eine Verdampferthermostat zwei Funktionen. Wenn Hauptfeder und
Differenzfeder gemeinsam wirken, ergibt sich ein normaler Kühlschrank-Thermostat dessen Ausschalttemperatur
und damit auch dessen Einschalttemperaiur durch Änderung der Spannung der Differenzfeder
einstellbar ist. Wenn jedoch die Differenzfeder unwirksam gemacht worden ist und die Hauptfeder allein
wirkt, ergibt sich ein Abtauthermostat, der seinen den Verdichter steuernden Kontakt solange offenhält, bis
die Abtautemperatur erreicht ist. Da die Hauptfeder bereits in der Fabrik auf eine feste Abtautemperatur
eingestellt werden kann und im Betrieb lediglich Eingriffe an der Differenzfeder vorgenommen werden,
die am Ende der Abtauperiode unwirksam ist, ergibt sich die gewünschte Unabhängigkeit zwischen Abtautemperatur
und der normalen Ein- und Ausschalttemperatur. Infolge der Verwendung eines einzigen Verdampferthermostaten
wird der Konstruktionsaufwand erheblich herabgesetzt.
Günstig ist es, wenn die Differenzfeder auf ein Übertragungselement wirkt, das kraftschlüssig auf das
Betätigungselement wirkt, und wenn die Schaltvorrichtung einen in die Bahn des Übertragungselements
führbaren Anschlag aufweist. Der Anschlag'stoppt die Bewegung des Übertragungselements und entkoppelt
daher Differenzfeder und Betätigungselement.
Das Arbeitselement kann ein Balg eines mit Flüssigkeits-Dampf-Füllung arbeitenden thermostatischen
Systems sein. Ein derartiger Balg erzeugt in Abhängigkeit von der Temperatur im am Verdampfer
anliegenden Fühler eine genau definierte Kraft.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß Abtau-Zeitgeber und Schaltvorrichtung an
der Außenseite des Gehäuses für den Verdampferthermostaten montiert sind und daß die Gehäusewand einen
Durchbruch aufweist, durch den Übertragungselement und Anschlag miteinander in Eingriff treten. Bei dieser
Aufteilung kann der Verdampferthermostat das Produkt einer Serienfertigung sein, das wahlweise mit und
ohne Abtau-Automatik betrieben wird.
Hierbei empfiehlt es sich, wenn das Übertragungselement ein Hebel ist, der einen sich durch den
Wanddurchbruch nach außen erstreckenden Fortsatz aufweist, und wenn der Anschlag in die Bewegungsbahn
des Fortsatzes führbar ist. Ein solcher Hebel kann an seinem nach außen ragenden Ende einen verhältnismäßig
großen Weg zurücklegen, in welchen der Anschlag ohne Schwierigkeiten eingeführt werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Schaltvorrichtung einen vom Abtau-Zeitgeber
ίο schwenkbaren Sperrhebel auf, der vom Übertragungselement
in Längsrichtung belastbar ist Auf diese Weise genügen verhältnismäßig kleine Kräfte, um den
Anschlag zu verstellen, während andererseits der Sperrhebel recht erhebliche Kräfte der Differenzfeder
aufnehmen und zum Gelenk hin abführen kann.
D?s weiteren ist es günstig, wenn der Abtau-Zeitgeber
ein Klinkenrad aufweist, dessen Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit vom Kontakt des Thermostaten
betätigbar ist. Auf diese Weise übernimmt der Thermostatkontakt noch eine weitere Funktion, ohne
daß hierdurch die sonstige Betriebsweise gestört zu werden braucht.
Das Klinkenrad kann beispielsweise einen Nocken aufweisen, der den Sperrhebel verstellt. Insbesondere
kann der Sperrhebel und dessen Schwenkachse in einer zur Ebene des Klinkenrades parallelen Ebene liegen und
der Nocken kann seitlich vom Klinkenrad abstehen und über eine Blattfeder auf den Sperrhebel wirken, der von
einer schwächeren Rückstellfeder im Gegensinn belastet ist. Dies ergibt eine besonders gedrungene
Konstruktion, die flach an einer Gehäusewand des Thermostaten angebracht werden kann.
Die Antriebsvorrichtung für das Klinkenrad ist vorzugsweise ein Elektromagnet, dessen Spule mit dem
Kontakt des Verdampferthermostaten in Reihe liegt. Jedesmal wenn der Verdichtermotor eingeschaltet wird,
spricht auch der Elektromagnet an und schaltet das Klinkenrad um einen Zahn weiter. Das Abtauen erfolgt
daher jeweils nach einer vorbestimmten Zahl von Kühlzyklen.
Eine andere günstige Möglichkeit besteht darin, daß die Antriebsvorrichtung für das Klinkenrad ein Bimetallelement
mit einem Heizwiderstand ist, der parallel zum Kontakt des Verdampferthermostaten liegt und Wärme
an das Arbeitselement, welches als Balg ausgebildet ist, abgibt. Jedesmal wenn der Thermostatkontakt öffnet,
wird das Bimetallelement beheizt und schaltet das Klinkenrad um einen Zahn weiter. Auch hier erfolgt ein
Abtauen jeweils nach einer vorgegebenen Zahl von Kühlzyklen. Die Wärmeabgabe an den Balg stellt
darüber hinaus sicher, daß die Balgtemperatur immer, auch bei einer Schnell-Abtauung mit einer Abtau-Heizvorrichtung,
über der Temperatur des am Verdampfer anliegenden Fühlers liegt. Deshalb wird eine störende
Kondensation im Balg verhindert.
Der Abtau-Zeitgeber kann ferner einen Schalter für einen Abtau-Heizwiderstand betätigen, wobei dieser
Heizwiderstand nebst Schalter durch einen den Kontakt des Verdampferthermostaten aufweisenden Zweig
b0 überbrückt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß
der Abtau-Heizwiderstand nur eingeschaltet ist, wenn der Verdichtermotor nicht läuft. Dies führt nicht nur
dazu, daß Kühlung und Abtau-Heizung nicht gleichzeitig erfolgt, sondern erlaubt es auch, den Abtau-Zeit-
h5 geber nur einmal pro Kühlzyklus weiterzuschalten,
trotzdem aber den Heizwiderstand nur während eines Teils dieses Zyklus wirksam zu machen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeich-
nung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abtauvorrichtung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abtauvorrichtung in schematischer Darstellung,
Fig. 3 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform und
F i g. 4 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform.
In einem Gehäuse 1 ist ein Verdampferthermostat untergebracht. Dieser weist ein Betätigungselement 2
auf, das die Form eines um einen festen Drehpunkt 3 schwenkbaren Winkelhebels 4 hat. An dem einen Arm
Aa greift al Arbeitselement 5 der Balg eines thermostatischen
Systems an, der über ein Kapillarrohr 6 mit einem am Verdampfer eines Kühlschranks anzulegenden
Fühler 7 verbunden ist. Das thermostatische System ist mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung versehen. Der
Flüssigkeitsanteil befindet sich im Fühler 7, da der Verdampfer kälter ist als der Balg. Am zweiten Arm 4b
greift eine Hauptfeder 8 an, die mit einer hier als Mutter dargestellten Einstellvorrichtung 9 versehen ist. Des
weiteren ist ein Übertragungselement 10 vorhanden, das die Form eines um einen Drehpunkt 11 schwenkbaren
Hebels 12 hat und von einer Differenzfeder 13 belastet ist, deren Vorspannung mit Hilfe einer
Kurvenscheibe 14 ο. dgl-, welche um eine mit einem Drehknopf versehene Achse 15 drehbar ist, eingestellt
werden kann. Der Hebel 12 ist über eine Stange 16 kraftschlüssig mit dem Winkelhebel 4 verbunden, dessen
Hebelarm 46 auf einen Schalter 17 mit Kontakt 18 wirkt. Infolgedessen wird das Übertragungselement 2 in der
einen Richtung durch die Kraft des Balges und die Differenzfeder 13 und in der anderen Richtung durch
die Hauptfeder 8 belastet, woraus sich eine Gleichgewichtsstellung
des Winkelhebels ergibt. Aus der Lage des Winkelhebels resultiert das Einschalten und
Ausschalten des Kontakts 18 und damit die Ein- und Ausschalttemperatur. Beide Werte können durch
Verstellen der Kurvenscheibe 14 gemeinsam geändert werden.
Die Wand 19 des Gehäuses 1 weist einen Durchbruch 20 auf, durch welchen ein Fortsatz 21 des Übertragungselements 10 nach außen ragt. Mit Hilfe von Schrauben
22 und Abstandshaltern 23 ist parallel zu dieser Gehäusewand 19 eine Platte 24 montiert, welche eine
Aussparung 25 für den Fortsatz 21 besitzt und die für die Steuerung des Abtauvorganges erforderlichen Bauelemente
trägt.
Auf einer Stütze 26 ist ein Elektromagnet 27 montiert, der einen U-förmigen Kern 28 mit Spule 29 und einem
durch eine Feder 38 belasteten Anker 31 besitzt. Am Anker ist eine Klinkenfederanordnung 32 befestigt, mit
deren Hilfe ein Klinkenrad 33 eines Zeitgebers 34 weiterschaitbar isL Das Klinkenrad ist auf einer Stütze
35 gelagert und um eine Achse 36 drehbar. Die Klinkenfederanordnung weist eine Antriebsfeder 37
und eine Bremsfeder 38 auf. Außerdem ist noch eine fest montierte Sperrfeder 39 vorgesehen.
Am Klinkenrad 33 sind zwei Nocken vorgesehen, die gleichzeitig wirksam werden. Der eine Nocken 40
betätigt einen Schalter 41 mit zwei in einer Isolierfassung 42 gehaltenen Kontaktträgern 43 und 44. Der
andere Nocken 45 drückt über eine Blattfeder 46 auf einen Sperrhebel 47, der um eine feste Schwenkachse 48
drehbar ist und von einer Rückstellfeder 49 belastet wird, die schwächer als die Blattfeder 46 ist Außerdem
bildet sein vorderes Ende einen Anschlag 50 für den Fortsatz 21 des Übertragungsclements 10, wenn dei
Sperrhcbel von der Nocke 45 aus der gestrichel gezeichneten Ruhelage in die veranschaulichte Arbeits
lage gedrückt wird. Dies ergibt eine Schaltvorrichtung S.
Wenn der Sperrhebel 47 die Arbeitsstellung ein nimmt, wird das Übertragungselement 10 in einei
vorgegebenen Lage arretiert, so daß die Differenzfedei
13 nicht länger auf das Betätigungselement 2 wirkt. Ar letzterem greifen daher nur noch die Kraft des Balge:
und die Hauptfeder 8 an. Da der Balg nicht mehr von dei
Differenzfeder 13 unterstützt wird, muß die zurr Einschalten des Kontakts 18 erforderliche Kraft unc
damit die Verdampfertemperatur höher als normal sein Der Kontakt 18 schaltet daher erst bei der sogenannter
Abtautemperatur. Diese kann werksseitig mittels dei Einstellvorrichtung 9 auf einen beliebigen Wert, ζ. Β
+ 6° C, eingestellt werden. Diese Abtautemperatui
ändert sich nicht, wenn mit Hilfe der Kurvenscheibe 14 die Einschalttemperatur und die Ausschalttemperatui
verstellt werden.
In Fig.3 ist eine Schaltungsmöglichkeit für das
Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 schematised dargestellt. Hieraus ergibt sich, daß die Magnetspule 29
mit dem Thermostatkontakt 18 und einem Motor 51 des Verdichters in Reihe liegt. Daher wird der Ferrit-Anker
31 des Magneten 27 immer dann angezogen, wenn der Kontakt 18 des Verdampferthermostaten den Verdichter
in Betrieb setzt. Die Reihenschaltung von Magnetspule 29 und Thermostatkontakt 18 wird durch die
Reihenschaltung eines Abtau-Heizwiderstandes 52 und des zugehörigen Schalters 41 überbrückt Diese
Heizvorrichtung ist daher wirksam, wenn erstens das Klinkenrad 33 in die Abtaustellung geht und damit den
Schalter 41 schließt und zweitens der Thermostatkontakt 18 geöffnet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist der
Elektromagnet 27 durch eine Antriebsvorrichtung 53 ersetzt, die aus einem Bimetallelement 54 und einem
zugehörigen Heizwiderstand 55 besteht Dieser Heizwiderstand ist so angeordnet, daß ein Teil der erzeugten
Wärme auf das als Balg ausgebildete Arbeitselement 5 übertragen wird. Der Heizwiderstand 55
ist parallel zum Kontakt 18 des Verdampferthermostaten geschaltet. Jedesmal wenn der Verdichtermotor
51 abgeschaltet worden ist wird der Heizwiderstand 55 mit Strom versorgt und das Bimetallelement 54 biegt
sich aus, so daß das Klinkenrad 33 um einen Schritt weitergeschaltet wird. Wenn während der Abtauperiode
der Heizwiderstand 52 den Verdampfer so rasch beheizt, daß dieser eine höhere Temperatur einnimmt
als der übrige Kühlraum, besiehi die Gefahr, daß der
Balg eine geringere Temperatur hat als der zugehörige Fühler 7 und daher die gesamte Flüssigkeit des
thermostatischen Systems im Balg kondensiert. Dies wird dadurch verhindert, daß der Balg gerade während
dieser Zeit durch den Heizwiderstand 55 mit beheizt wird. Da die Elemente verhältnismäßig dicht nebeneinander
montiert werden können, genügt eine kleine Heizleistung, die sich nur in unmittelbarer Nähe des
Heizwiderstandes 55 auswirkt, die Temperatur im übrigen Kühlraum aber unbeeinflußt läßt
Es gibt zahlreiche andere Möglichkeiten, die Abtauvorrichtung
konstruktiv auszugestalten. Beispielsweise kann ein Zeitgebermotor verwendet werden, der
gleichzeitig mit dem Verdichtermotor läuft Das Klinkenrad kann auch durch andere Mittel, z. B. einen
gesonderten, von der Verdampfertemperanir gesteuer-
ten Balg, geschaltet werden.
Der Heizwiderstand 55 kann insbesondere ein PTC-Widerstand sein.
Statt eines Balges kann auch ein anderes Arbeitselemcnt
verwendet werden, das eine von der Temperatur abhängige Kraft erzeugt, z. B. ein Membranelement
oder ein Bimetallelement.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank, dessen Verdampferlhermostat einen Kontakt zum
Ausschalten des Verdichters bei einer Ausschal itemperatur und zum Einschalten bei einer höheren
Einschalttemperatur aufweist, mit einem Abtau-Zeitgeber,
der beim Ansprechen eine Schaltvorrichtung wirksam macht, die das Einschalten des
Verdichters bis zum Erreichen einer von der Einschalttemperatur unabhängigen Abtautemperatur
unterbindet und gegebenenfalls eine Abtau-Heizvorrichtungeinschaltet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontakt (18) des Verdampferthermostaten ein Kontakt-Betätigungselement (2) is
aufweist, das von einem eine temperaturabhängige Kraft ausübenden Arbeitselement (5), einer gleichsinnig
wirkenden, zur Änderung der Ausschail.temperatur einstellbaren Differenzfeder (13) und einer
entgegengesetzt wirkenden Hauptfeder (8) belastet ist, daß die wirksam gemachte Schaltvorrichtung (S)
den Kraftschluß zwischen Differenzfeder (13) und Betätigungselement (2) aufhebt und daß die Hauptfeder
(8) so bemessen ist, daß bei ihrer alleinigen Wirkung das Einschalten des Kontakts (18) des
Verdampferthermostaten bei Abtautemperatui· erfolgt.
2. Abtauvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzfeder (13) auf ein
Übertragungselement (10) wirkt, das kraftschlüssig auf das Betätigungselement (2) wirkt, und daCi die
Schaltvorrichtung (S) einen in die Bahn des Übertragungselements führbaren Anschlag (50)
aufweist.
3. Abtauvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitselement ein
Balg (5) eines mit Flüssigkeits-Dampf-Füllung arbeitenden thermostatischen Systems ist.
4. Abtauvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abtau-Zeitgeber (34)
und Schaltvorrichtung (S) an der Außenseite des Gehäuses (1) für den Verdampferthermostiten
montiert sind und daß die Gehäusewand (19) einen Durchbruch (20) aufweist, durch den das Übertragungselement
(10) und der Anschlag (50) miteinander in Eingriff treten.
5. Abtauvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (10)
ein Hebel (12) ist, der einen sich durch den Wanddurchbruch (20) nach außen erstreckenden
Fortsatz (21) aufweist, und daß der Anschlag (50) in die Bewegungsbahn des Fortsatzes führbar ist.
6. Abtauvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung
einen vorn Abiau-Zeitgeber (34) schwenkbaren Sperrhebel (47) aufweist, der vom Übertragungselement
(10) in Längsrichtung belastbar ist.
7. Abtauvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtau-Zeitgeber
(34) ein Klinkenrad (33) aufweist, dessen Antriebsvorrichtung (27, 53) in Abhängigkeit vom
Kontakt (18) des Thermostaten betätigbar ist.
8. Abtauvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenrad (33) einen
Nocken (45) aufweist, der den Sperrhebel (47) <j5
verstellt.
9. Abtauvorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (47)
und dessen Schwenkachse (48) in einer zur Ebene des Klinkenrades (33) parallelen Ebene liegen und
daß der Nocken (45) seitlich vom Klinkenrad absteht und über eine Blattfeder (46) auf den Sperrhebel
wirkt, der von einer schwächeren Rückstellfeder (49) irr. Gegensinn belastet ist
10. Abtauvorrichtung nach einem der Ansprüche 7
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für das Klinkenrad (33) ein Elektromagnet
(27) ist, dessen Spule (29) mit dem Kontakt (18) des Verdampferthermostaten in Reihe liegt
11. AbtauVorrichtung nach einem der Ansprüche 7
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (53) für das Klinkenrad ein Bimetallelement
(54) mit einem Heizwiderstand (55) aufweist, der parallel zum Kontakt (18) des Verdampferthermostaten
liegt und Wärme an das Arbeitselement (5) abgibt
12. Abtauvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der Abtau-Zeitgeber
(34) einen Schalter (41) für einen Abtau-Heizwiderstand (52) betätigt und daß dieser
Heizwiderstand nebst Schalter durch einen den Kontakt (18) des Verdampferthermostaten aufweisenden
Zweig überbrückt sind.
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