DE29501473U1

DE29501473U1 - Elektronischer Temperaturregler für ein Kühlgerät

Info

Publication number: DE29501473U1
Application number: DE29501473U
Authority: DE
Original assignee: AKO Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2005-02-01
Also published as: ITMI960156A0; ITMI960156A1; IT1282101B1

Description

A 08-94

AKO-Werke GmbH & Co. KG Pfannerstraße 75/79 88239 Wangen/Allgäu

Beschreibung

Elektronischer Temperaturregler für ein Kühlgerät

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Temperaturregler für ein Kühlgerät, der bei einer festgelegten Temperatur des Verdampfers den Verdichter einschaltet und diesen bei einer einstellbaren Temperatur des Verdampfers abschaltet, wobei ein temperaturabhängiger Widerstand die Verdampfertemperatur erfaßt, der in einer Brückenschaltung liegt, zwischen deren Brückenpunkte ein erster Komparator geschaltet ist.

Derartige Temperaturregler sind sogenannte "Konstant-Ein-Regler", die als Zweipunktregler den Verdichter des Kühlaggregats eines Kühlschranks schalten. Der Verdichter wird immer dann für einen Kühlzyklus eingeschaltet, wenn am Verdampfer eine festgelegte Temperatur, beispielsweise +4⁰C, erreicht ist. Diese Konstant-Ein-Temperatur ist meist die Temperatur, bei der der Eisbesatz des Verdampfers gerade abgetaut ist. Die Temperatur, bei der der Verdichter wieder ausgeschaltet wird, liegt bei kälteren Werten und ist über einen Einstellknopf vom Benutzer veränderbar. Mit der Einstellung dieser AusTemperatur wird die mittlere Temperatur im Kühlschrank eingestellt.

Es sind elektronische Konstant-Ein-Regler bekannt. Ein NTC-Widerstand einer Brückenschaltung erfaßt die Verdampfertemperatur. Die Auswertung erfolgt über die Brückendiagonale.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Temperaturregler der eingangs genannten Art, insbesondere für einen Kühlschrank oder ein Tiefkühlgerät, vorzuschlagen, wobei der Regler baulich einfach gestaltet sein soll und insbesondere nur wenige Bauelemente benötigt.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Temperaturregler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der erste Komparator ausgangsseitig mit dem einen Eingang eines zweiten Komparators verbunden ist, an dessen Ausgang ein Leistungsschalter für den Verdichter angeschlossen ist, daß der andere Eingang des zweiten Komparators und jeweils ein Eingang eines dritten und vierten Komparators am einen Brückenpunkt liegen, daß der dritte Komparator einen einstellbaren Widerstand der Brückenschaltung bei eingeschaltetem Verdichter {Kühlbetrieb) wirksam und bei abgeschaltetem Verdichter unwirksam schaltet und daß der vierte Komparator einen für die Einschalttemperatur des Verdichters ausgelegten Widerstand der Brückenschaltung bei abgeschaltetem Verdichter wirksam und bei eingeschaltetem Verdichter (Kühlbetrieb) unwirksam schaltet.

Die Besonderheit dieses Temperaturreglers, die einen einfachen Aufbau ermöglicht, ist insbesondere darin zu sehen, daß die Spannung am Brückenpunkt mehrfach verwendet ist, nämlich für den ersten Komparator und als Bezugsspannung für den zweiten, dritten und vierten Komparator. Außerdem ist der Aufbau auch dadurch einfach, daß der die Einschalttemperatur festlegende Widerstand und der die Ausschalttemperatur bestimmende Widerstand

Teil der Brückenschaltung sind und wechselweise zu- und abgeschaltet werden.

Weiter«! vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt das Schaltbild eines Kühlgeräts mit elektronischem Temperaturregler schematisch.

Ein Kühlschrank weist in einem Kältemittelkreis(l) einen Verdichter(2), einen Verdampfer(3) und ein Expansionsventil^) auf. Der an das elektrische Netz angeschlossene Verdichter(2) ist mittels eines elektromagnetischen Relais(5) schaltbar. Statt des Relais könnte auch ein anderer Leistungsschalter, beispielsweise ein Triac, vorgesehen sein.

An das Relais(5) ist ein elektronischer Temperaturregler (6) angeschlossen, der eine Brückenschaltung mit einem ersten Brückenzweig(7) und einem zweiten Brückenzweig(8) aufweist. Der Temperaturregler(6) und seine Brückenzweige (7,8) sind an eine Versorgungsgleichspannung, im Beispielsfalle +12 V, 0 V, angeschlossen.

Im ersten Brückenzweig(7) liegen ein Widerstand{Rl) und ein temperaturabhängiger NTC-Widerstand(R2) in Reihe. Der NTC-Widerstand(R2) ist am Verdampfer(3), speziell dessen kalter Seite, angeordnet. Der zweite Brückenzweig(8) weist einen Widerstand(R3), einen Widerstand(R4) und ein Potentiometer{R5) auf. Zwischen dem Widerstand(Rl) und dem Widerstand(R2) besteht der erste Brückenpunkt(Pl). Zwischen dem Widerstand(R3) und dem Widerstand(R4) bzw. dem Potentiometer(R5) besteht der zweite Brückenpunkt(P2). In die Brückendiagonale zwischen den Brückenpunkten(Pl,P2) sind die Eingänge eines ersten Komparators(Kl) geschaltet. Parallel zu diesen liegt ein Entstör-Kondensator(C).

Ausgangsseitig ist der erste Komparator(Kl) mit dem Minus-Eingang eines zweiten Komparators(K2) verbunden, mit dessen Ausgang das Relais(5) schaltbar ist. Der Plus-Eingang des zweiten Komparators(K2) und der Plus-Eingang eines dritten Komparators{K3) sowie der Minus-Eingang eines vierten Komparators(K4) liegen am Brückenpunkt(Pl). Der Minus-Eingang des dritten Komparators(K3) und der Plus-Eingang des vierten Komparators(K4) sind miteinander verbunden. Ausgangsseitig liegt der dritte Komparator{K3) am Potentiometer(RS). Der vierte Komparator(K4) liegt ausgangsseitig am Widerstand(R4).

Der Ausgang des ersten Komparators(Kl) ist über einen Widerstand(R6) gegen +12 V und über einen Widerstand{R7) auf seinen Plus-Eingang geschaltet.

Die vier Komparatoren(Kl bis K4) sind Teile eines von einem einzigen IC gebildeten Vierfachoperationsverstärker. Für die Komparatoren(Kl bis K4) läßt sich auch die preiswerte Open-Kollektor-Ausführung verwenden.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Temperaturreglers ist im wesentlichen folgende:

Es wird zunächst davon ausgegangen, daß der Verdichter(2) eingeschaltet ist (Kühlbetrieb). Der Verdampfer(3) ist noch relativ warm. Dementsprechend niederohmig ist der dessen Temperatur erfassende Widerstand(R2). Dadurch ist der Plus-Eingang des ersten Komparators(Kl) positiver als sein Minus-Eingang. Der Ausgang des ersten Komparators (Kl) liegt über den Widerstand(R6) auf nahezu +12 V. Entsprechend liegt der Minus-Eingang des zweiten Komparators(K2) auf etwa +12 V. Sein Ausgang ist durchcfesteuert, so daß das Relais(5) angezogen ist und sein Kontakt(5') geschlossen ist, so daß der Verdichter (2) wie oben angenommen arbeitet.

*5

Im Kühlbetrieb liegen der Plus-Eingang des dritten !Comparators (K3) und der Minus-Eingang des vierten Kompar.ators{K4) an der vergleichsweise niedrigen Spannung des Brückenpunktes(Pl). Dementsprechend liegt der Ausgang des dritten Komparators(K3) etwa auf 0 V, so daß das Potentiometer{R5) im Spannungsteiler(R3,R5) wirksam ist. Der Abgriff des Potentiometers(R5) liegt am Plus-Eingang des ersten !Comparators (Kl). Der Ausgang des vierten Komparators(K4) liegt auf nahezu +12 V. Der Widerstand (R4) ist dadurch als Brückenwiderstand unwirksam.

Während des Kühlzyklusses kühlt der Verdampfer(3) und damit der Widerstand(R2) zunehmend ab. Der Widerstand(R2) wird dadurch hochohmig. Beim Erreichen eines Widerstandswertes, der von der Einstellung des Potentiometers{R5) abhängig ist, ändert die Spannung zwischen den Brückenpunkten(Pl,P2) das Vorzeichen. Der Ausgang des ersten Komparators(Kl) geht nun von nahezu +12 V auf 0 V. Dadurch schaltet der zweite Komparator(K2) das Relais(5) ab, so daß der Verdichter(2) ebenfalls abschaltet. Der Kühlzyklus ist damit beendet.

Gleichzeitig geht der dritte Komparator(K3) ausgartgsseitig von 0 V auf +12 V, so daß nun das Potentiometer{R5) als Brückenwiderstand unwirksam wird, weil ein nicht näher dargestellter Ausgangstransistor des Komparators(K3) sperrt.

Der vierte Komparator(K4) schaltet ausgangsseitig auf 0 V durch,, so daß nun der Widerstand(R4) als Brückenwiderstand im Spannungsteiler(R3,R4) wirksam ist.

Bei ausgeschaltetem Verdichter(2) erwärmt sich der Verdampfer(3) im Kühlschrank allmählich wieder. Der NTC-Widerstand(R2) wird dadurch niederohmiger. Bei Erreichen der Konstant-Ein-Temperatur, die durch die Bemessung des Widerstands(R4) bestimmt ist, ändert sich

das Vorzeichen der Spannung zwischen den Brückenpunkten (P1,P2) erneut. Der erste Komparator(Kl) geht ausgangsseitig wieder auf +12 V und ein neuer Kühlzyklus beginnt in der oben beschriebenen Weise.

Die Spannungsdifferenz an den Eingängen des ersten Komparators(Kl) bestimmt alle stabilen Zustände. Dadurch ist es möglich, die gesamte Schaltung allein mit dem Kondensator(C) gegen Störspannungen zu entstören.

Claims

Ansprüche Elektronischer Temperaturregler für ein Kühlgerät

1. Elektronischer Temperaturregler für ein Kühlgerät, der bei einer festgelegten Temperatur des Verdampfers den Verdichter einschaltet und diesen bei einer einstellbaren Temperatur des Verdampfers abschaltet, wobei ein temperaturabhängiger Widerstand die Verdampfertemperatur erfaßt, der in einer Brückenschaltung liegt, zwischen deren Brückenpunkte ein erster Komparator geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Komparator(Kl) ausgangsseitig mit dem einen Eingang eines zweiten Komparators(K2) verbunden ist, an dessen Ausgang ein Leistungsschalter(5) für den Verdichter (2) angeschlossen ist, daß der andere Eingang des zweiten Komparators(K2) und jeweils ein Eingang eines dritten Komparators(K3) und eines vierten Komparators(K4) am einen Brückenpunkt(Pl) liegen, daß der dritte Komparator(K3) einen einstellbaren Widerstand(R5) der Brückenschaltung(7,8) bei eingeschaltetem Verdichter(2) wirksam und bei abgeschaltetem Verdichter(2) unwirksam schaltet und daß der vierte Komparator(K4) einen für die Sinschalttemperatur des Verdichters ausgelegten Widerstand(R4) der Brückenschaltung (7,8) bei abgeschaltetem Verdichter(2) wirksam und bei eingeschaltetem Verdichter(2) unwirksam schaltet.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die vier Komparatoren(Kl bis K4) Teile eines einzigen integrierten Schaltungsbausteins sind.

3. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen die beiden Brückenpunkte(Pl,P2) ein Entstörkondensator(C) geschaltet ist.

4. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter ein Relais(5) oder ein Triac ist.

5. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Brückenzweig(7) der Brückenschaltung der temperaturabhängige Widerstand(R2) und ein weiterer Widerstand(Rl) liegen und daß im zweiten Brückenzweig(8) an einem Widerstand(R3) der einstellbare Widerstand(R5) und der für die Einschalttemperatur ausgelegte Widerstand(R4) liegen.

6. Temperaturregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Brückenpunkt(Pl), an den die Komparatoren (K1,K2,K3,K4) angeschlossen sind, der Brückenpunkt des ersten Brückenzweiges(7) ist.

7. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am anderen Brückenpunkt(P2) der eine Eingang des ersten !Comparators(Kl) und der einstellbare Widerstand(R5) sowie der für die Einschalttemperatur des Verdichters(2) ausgelegte Widerstand(R4) liegen.

8. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Minus-Eingang des dritten !Comparators (K3) mit dem Plus-Eingang des vierten !Comparators(K4) verbunden ist.