DE3022713C2 - Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank - Google Patents

Description

Ober dem ersten Wert liegender zweiter Wert ist, zusammenwirkt Hierbei können sowohl der Einschaltals auch der AusschsJt-Arbeitspunkt auf verhältnismäßig flachen Ästen der Kennlinie liegen und daher sehr genau justiert werden, obwohl zwischen Einschalt- und Ausschalt-Arbeitspunkt eine ausreichende Temperaturdifferenz vorhanden ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abtauvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der zur Durchführung der Abtauperiode auf einen Sperrhebel und den zugehörigen Betätigungsmechanismus verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Verdampferthennostat ein Hilfs-Schaitorgan aufweist das nach einem der Abtautemperatur entsprechenden Oberhub betätigt wird und daß zum Abschalten des Verdichters ein weiteres Unterbrecher-Schaltorgan vorgesehen ist das zu Beginn der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Zählvorrichtung in den Sperrzustand und am Ende der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Betätigung dos Hilfs-Schaltorgans in den Leitzustand bringbar ist

Bei dieser Konstruktion braucht kein von der Zählvorrichtung betätigtes Sperrorgan in das Federsystem des Verdampfer-Thermostaten einzugreifen, weil das Erreichen der Abtautemperatur durch das nach Durchlaufen eines Überhubs betätigte Hilfs-Schaltorgan angezeigt wird. Es genügt daher, ein Unterbrecher-Schaltorgan für den Verdichter zu Beginn der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Zählvorrichtung und am Ende der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Betätigung des Hilfs-Schaltorgans zu schalten. Ein solches Unterbrecher-Schaltorgan erfordert keine großen Betätigungskräfte, bei direkter mechanischer Ansteuerung genügen kleine Zählvorrichtungen mit entsprechend kleinem Antrieb; die Betätigung kann auch elektromagnetisch-erfolgen; das Schaltorgan kann auch elektronisch ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, auf eine mechanisch ausgebildete Zählvorrichtung zu verzichten >md diese elektrisch oder elektronisch aufzubauen. Insgesamt läßt sich daher die Abtauvorrichtung kleiner und einfacher als bisher gestalten.

Günstig ist es, wenn das Unterbrecher-Schaltorgan in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Zählerstand eines elektronischen Zählers in den Sperrzustand bringbar und der Zähler durch d^;e Betätigung des Hilfs-Schaltorgans auf einen anderen Zählerstand schaltbar ist Insbesondere sollte der Zähler durch die Betätigung des Hilfs-Schaltorgans auf Null zurückstellbar sein. Elektronische T.ähler dieser Art gibt es in kleiner Form als integrierte Schaltkreise. Da eingangsseitig und ausgangsseitig mit elektrischen Signalen gearbeitet werden kann, ergeben sich weitere Vereinfachungen und platzsparende Ausbildungen.

Des weiteren kann der Zähler durch Impulse schaltbar sein, die an dem Haupt-Schaltorgan bzw. Hilfs-Schaltorgan abgreifbar sind. Dies ist eine besonders einfache Art, die Zählimpulse zu gewinnen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt dem Unterbrecher-Schaltorgan ein Abtau-Heizwiderstand parallel. Bei Verwendung eines solchen Hei2widerstandes benötigt man daher kein zusätzliches Schaltorgan.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der V<Jrdai*ipferthermostat einen Drucksprung in der Druck-Wcg-Kennlinie aufweist und die der Ein- und Au5scl>ii!tteniperatur zugeordneten Schaltstellungen auf der eiinen Seite des Sprunges und die der Abtautemperatur /uge^dnete Schaltstellung auf der anderen Seite des Sprunges angeordnet ist Durch Ausnutzung des Sprunges gelingt es, den Oberhub klein zu halten, auch wenn (Wischen der Abtautemperatur und der normalen Einschalttemperatur eine größere Differenz vorliegen sollte.

Konstruktiv kann dies dadurch erreicht werden, daß auf das Betätigungsglied des Verdampferthermostates entgegen der Kraft des temperaturabhängigen Druckgebers zwei Federn wirken, von denen die erste

ίο zwischen einer Einstellvorrichtung zur Festlegung der normalen Schaltfunktion und einer Kuppelstelle und die zweite zwischen der Kuppelstelle und dem Betätigungsglied angeordnet ist, wobei die Kuppelstelle mit einem ortsfesten ersten Anschlag, wenn der Druck größer ist

is als ein erster Wert, und mit einem am Betätigungsglied vorgesehenen Anschlag, wenn der Druck kleiner als ein über dem ersten Wert liegender zweiter Wert ist zusammenwirkt

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch den mechanischen Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verdampferthermostaten,

Fig.2 in einem Blockschaltbild den elektrischen Anschluß der Abtauvorrichtung an einen Verdichter und

F i g. 3 ein zugehöriges Diagramm, das die Abhängigkeit zwischen der gemessenen Temperatur t, den auftretenden Drücken ρ und den Weg ί des Betätigungsgliedes angibt

Ein Fühler 1 mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung ist über ein Kapillarrohr 2 mit einem Arbeitselement 3 verbunden. Der in ihm wirkende Dampfdruck ρ ruft eine Kraft hervor, die auf ein Betätigungsglied 4 wirkt, das als um ein Gelenk 5 drehbarer Schwenkarm ausgebildet ist Dieser wirkt auf ein Haupt-Schaltorgan 6 und ein Hilfs-Schaltorgan 7, die beide als Mikroschalter ausgebildet sind.

•in Ferner wirkt auf das; Betätigungsglied 4 entgegen dem Dampfdruck ρ wahlweise eine von zwei Federn 8 und 9. Die erste Feder 8 erstreckt sich zwischen einem Kuppelstück 10, das eine Kuppelstelle 11 definiert, und einer Justiervorrichtung 12, die aus einer Jusiierschrau-

■»"> be 13 und einer zugehörigen Mutter Ϊ4 besteht, an der das Ende der Feder 8 befestigt ist. Die Justiervorrichtung sitzt am Ende einer Einstellvorrichtung 15, welche aus einer Kurvenscheibe 16 und einem um ein ortsfestes Lager 17 schwenkbaren Schwenkarm 18 besteht. Die

">" zweite Feder 9 erstreckt zwischen dem Kupplungsstück 10 und einer Justiervorrichtung 19, die eine durch das Betätigungsglied 4 greifende Justierschraube 20 und eine zugehörige Mutter 21, an der die Feder 9 befestigt is:, aufweist

">"> Das Kupplungsstück 10 wirkt mit einem ortsfesten ersten Anschlag 12 zusammen, der hier durch eine Einstellschraube 23 gebildet ist, wenn der Druck ρ einen vorgegebenen ersten Wert ρ 1 überschreitet. Am Betätigungsglied 4 >st eine Stange 24 mit einem zweiten

μ Anschlag 25 vorgesehen, gegen den sich das Kuppiungsstüek 10 anlegt, wenn der Druck ρ einen vorgegebenen zweiten Druckwert ρ 2 unterschreitet.

Das Haupt-Schaltorgan 6 ist so angeordnet, daß der zugehörige Stößel 26 einen Schalter 27 in einer ersten

'5 Schaltstcilung si, a't der strichpunktierten Lage des Betätigungsorgans 4 entspricht, öffnet und in einer zweiten Schaltstellung s2, die der gestrichelten Lage des Betätigungsgliedes 4 entspricht, schließt. Dies

entspricht dem Schaltweg as 1, der im normalen Betrieb durchlaufen wird. Das Hilfs-Schaltorgan 7 ist so angeordnet, daß sein Stößel 28 einen normalerweise geöffneten Schalter 29 schließt, wenn das Betätigungsglied 4 aus der Schaftstellung s2 um einen weiteren s Schaltweg ds 2 bis zur Schaltstellung s 3 gelangt ist.

Der Kontakt 27 des Haupt-Schaltorgans 6 liegt in Reihe mit einem Kontakt 30 eines Unterbrecher-Schaltorgans 31 und dem Motor 32 einer Kältemaschine, welche den vom Temperaturfühler 1 überwachten Verdampfer eines Kühlschranks mit Kältemittel versorgt. Eine einphasige Wechselspannung kann mit der Phase an die Klemme U und mit der Masse an die Klemme O angeschlossen werden. Der Kontakt 30 des Unterbrecher-Schaltorgans31 überbrückt einen Heizwi- is derstand 33. der das Abtauen des Verdampfers unterstützen kann. Ein handelsüblicher elektronischer Zähler 34 besitzt einen Takteingang 35 zum Weiterschaiien und einen RüCksicMcingäng 36, mit dessen Hilfe er auf Null zurückgestellt werden kann. Ein Ausgang 37 ist mit einem Verstärkerorgan 38, z. B. einem Relais verbunden, das den Kontakt 30 zu betätigen vermag.

Dies führt zu der folgenden, anhand der F i g. 3 erläuterten Betriebsweise. Eine Dampfdruckkurve I stellt den Zusammenhang zwischen der vom Fühler 1 gemessenen Temperatur t und dem im Arbeitselement 3 herrschenden Druck ρ her. Im Kraft-Weg-Diagramm ist eine kombinierte Federkennlinie Il veranschaulicht, die aus drei Abschnitten besteht, nämlich zwei flachen Abschnitten A und B sowie einem Sprungabschnitt C. jo Der Abschnitt A ist nur von der ersten Feder 8, der Abschnitt B nur von der zweiten Feder 9 abhängig. Der Sprungabschnitt C ergibt sich, weil die Feder 8 durch den ersten Anschlag 22 unwirksam gemacht ist und die Feder 9 eine dem Druckwert ρ 2 entsprechende Vorspannung Fhat.

Durch gemeinsame Betrachtung beider Diagramme erkennt man. daß der Motor 32 normalerweise abgeschaltet wird, wenn die Verdampfertemperatur den Wert ί 1 erreicht, was der Schaltstellung s 1 entspricht. *o Das Einschalten des Motors 32 erfolgt normalerweise bei der Verdampfertemperatur (2, was der der Schaltstellung s2 entspricht. Wenn dagegen das Einschalten des Motors 32 durch Öffnen des Unterbrecher-Schaltorgans 31 verhindert wird, steigt die Verdampfertemperatur bis zum Wert f3 an, was der Schaltstellung ί 3 entspricht.

Im Normalbetrieb wird immer dann, wenn der Schalter 27 geöffnet wird, ein Impuls an den Takteingang 35 des elektronischen Zählers 34 gegeben. Bei Erreichen eines vorbestimmten Zählerstandes, der einstellbar sein kann, erscheint ein Signal am Ausgang 37, mit dessen Hilfe das Unterbrecher-Schaltorgan 31 in den Sperrzustand geht. Hierdurch wird der Heizwiderstand 33 mit Spannung beschickt und der Motor 32 kann nicht anlaufen, auch wenn bei der nunmehr ansteigenden Verdampfertemperatur der Schalter 27 in der Schaltstellung 5 2 geschlossen wird. Erst wenn die Äbiauicrnpcraiur .'3 erreicht ist und der Schalter 29 schließt, wird der Zähler 34 auf Null zurückgeschaltet, wodurch das Signal am Ausgang 37 fortfällt und das Unterbrecher-Schaltorgan 31 in den Leitzustand zurückkehrt. Nunmehr beginnt der Motor 32 wieder zu laufen und der Kühlschrank arbeitet in normaler Weise, wobei sich die Verdampfertemperatur lediglich zwischen den Werten 11 und f 2 bewegt.

Die mechanische Konstruktion, die zu dem Sprungabschnitt C führt, erlaubt es, die Abtautemperatur 13 mit verhältnismäßig großem Abstand zu den Verdampfertemperaturen rl und f2 zu wählen. Es ist aber auch möglich, mit einer einzigen Feder auszukommen und alle drei Arbeitspunkte auf deren Kennlinie zu wählen.

Durch Verdrehen der Einstellvorrichtung 15 können die Verdampfertemperaturen rl und f2 eingestellt werden. Die Justiervorrichtung 12 erlaubt eine Anfangsjustage. Durch Verstellen des Anschlags 22 läßt sich der Sprungabschnitt C in Abszissenrichtung verlagern, beispielsweise wenn die Schaltstellung s2 nach rechts verlagert werden sollte. Mit Hilfe der Justiervorrichtung 19 läßt sich die Abtautemperatur einjustieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank, dessen Verdampferthermostat ein Haupt-Schaltorgan zum Ausschalten des Verdichters bei einer Ausschalttemperatur und zum Einschalten bei einer höheren Einschalttemperatur aufweist und zur Beendigung der Abtauperiode bei einer noch höheren Abtautemperatur schaltet, mit einer Zählvorrichtung, die nach einer vorgegebenen Zahl von Schaltungen die Abtauperiode einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferthermostat ein Hilfs-Schaltorgan (7) aufweist, das nach einem der Abtautemperatur (t 3) entsprechenden ₎₅ Oberhub (As2) betätigt wird und daß zum Abschalten des Verdichters ein weiteres Unterbrecher-Schaltorgan (31) vorgesehen ist, das zu Beginn der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Zählvorrichtung (34) in den Sperrzustand und am Ende der Abtauperiode in Abhängigkeit von der Betätigung des Hilfs-Schaltorgans in den Leitzustand bringbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrecher-Schaltorgan (31) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Zählerstand eines elektronischen Zählers (34) in den Sperrzustand bringbar und der Zähler durch die Betätigung des Hilfs-Schaltorgans (7) auf einen anderen Zählerstand schaltbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Zähler (34) durch die Betätigung des Hilfs-Schaltorgans (7) auf UuW zurückstellbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß der Zähler (34) durch Impulse schaltbar ist, die an dem Haupt-Schaltorgan (6) bzw. Hilfs-Schaltorgan (7) abgreifbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Unterbrecher-Schaltorgan (31) ein Abtau-Heizwiderstand (33) parallel liegt

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferthermostat einen Drucksprung (C) in der Druck-Weg-Kennlinie aufweist und die der Ein- und Ausschalt- temperatur (Ei, E2) zugeordneten Schaltstellungen (s 1,52) auf der einen Seite (A) des Sprunges und die der Abtautemperatur (t3) zugeordnete Schaltstellung (s3) auf der anderen Seite (B) des Sprunges angeordnet ist. so

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Betätigungsglied (4) des Verdampferthermostates entgegen der Kraft des temperaturabhängigen Druckgebers (3) zwei Federn (8,9) wirken, von denen die erste (8) zwischen einer Einstellvorrichtung (15) zur Festlegung der normalen Schaltfunktion und einer Kuppelstelle (11) und die zweite (9) zwischen der Kuppelstelle (11) und dem Bctätigungsglied (4) angeordnet ist, wobei die Kuppelstelle mit einem ortsfesten ersten Anschlag (22), wenn der Druck größer als ein erster Wert (p 1) ist, und mit einem am Betätigungsglied vorgesehenen Anschlag (23), wenn der Druck kleiner als ein über dem ersten Wert liegender zweiter Wert (p 2) ist, zusammenwirkt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtauvorrichtung für einen Kühlschrank, dessen Verdampferthermostat ein Haupt-Scfialtorgan zum Ausschalten des Verdichters bei einer Ausschalttemperatur und zum Einschalten bei einer höheren Einschalttemperatur aufweist und zur Beendigung der Abtauperiode bei einer noch höheren Abtautemperatur schaltet, mit einer Zählvorrichtung, die nach einer vorgegebenen Zahl von Schaltungen die Abtauperiode einleitet

Bei einer bekannten Abtauvorrichtung dieser Art (DE-AS 26 55 315) besteht die Zählvorrichtung aus einem Klinkenrad, das durch einen Elektromagneten, dessen Spule im Stromkreis des Verdichters liegt, oder durch einen Bimetallstreifen, welcher durch einen zum Verdampferthermostat-Schaltorgan parallel liegenden Widerstand beheizbar ist, weitergeschaltet wird. Das Setätigungsglied des Verdampferthermostaten ist durch eine Hauptfeder und durch eine entgegengesetzt wirkende Differenzfeder belastet Nach jeweils einer Umdrehung des Klinkenrades wird ein Sperrhebel betätigt, der die Kraft der Differenzfeder aufnimmt, so daß nur noch die Hauptfeder wirksam ist, also der Verdampferthermostat erst bei einer höheren Abtautemperatur den Verdichter erneut einschaltet Außerdem ist es möglich, gleichzeitig mit der Betätigung des Sperrhebels einen Schalter zu betätigen, der einen Abtau-Heizwiderstand an Spannung legt

Bei dieser Konstruktion muß der Sperrhebel stabil ausgebildet sein, um die Kräfte der Differenzfeder aufnehmen zu können. Die Zählvorrichtung muß so ausgelegt sein, daß sie diesen Sperrhebel mechanisch verstellen kann. Dies erfordert wiederum einen verhältnismäßig kräftigen Antrieb. Schon der Sperrhebel allein, erst recht aber in Verbindung mit einer solchen Zähl- und Antriebsvorrichtung, ist außerdem platzaufwendig.

Bei einer anderen bekannten Kältemaschine (DE-PS 7 05613) ist der Motor für den Verdichter über die Reihenschaltung von zwei Schaltern an Spannung zu legen. Der erste Schalter wird von einem Raumthermostaten eingeschaltet, wenn eine obere Grenztemperatur überschritten wird, und ausgeschaltet, wenn eine untere Grenztemperatur unterschritten wird. Der zweite Schalter wird von einem Verdampferthermostaten eingeschaltet, wenn eine zweite obere Grenztemperatur überschritten wird, und ausgeschaltet, wenn eine zweite untere Grenztemperatur unterschritten wird. Der letztgenannte Schalter wird außerdem durch einen Elektromagneten geschlossen gehalten, solange der Motor an Spannung liegt Hierbei sind zwei Thermostate erforderlich, was aufwendig ist

Des weiteren ist ein Verdampferthermostat für Kühlschränke bekannt (DE-PS 27 46 627), der einen Drucksprung in der Druck-Weg-Kennlinie aufweist, wobei der der Einschalttemperatur zugeordnete Arbeitspunkt auf der einen Seite des Sprunges und der der Ausschalttemperatur zugeordnete Arbeitspunkt auf der anderen Seite des Sprunges angeordnet sind. Zu diesem Zweck wirken auf das Betätigungsglied des Verdampferthermostaten entgegen der Kraft des temperaturabhängigen Druckgebers zwei Federn, von denen die erste zwischen einer Einstellvorrichtung zur Festlegung des einen Arbeitspunktes und einer Kuppelstelle und die zweite zwischen der Kuppelstelle und dem Betätigungsglied angeordnet ist, wobei die Kuppelstelle mit einem ortsfesten ersten Anschlag, wenn der Druck größer als ein erster Wert ist, und mit einem am Betätigungsglied vorgesehenen Anschlag, wenn der Druck kleiner als ein