DE3026256A1

DE3026256A1 - Sensor fuer reifansatz

Info

Publication number: DE3026256A1
Application number: DE19803026256
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.rer.nat. 7900 Ulm Ricker
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-02-04
Also published as: FR2486639A1; IT1137199B; IT8122763A0

Description

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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-UL/We/hä Theodor-Stern-Kai 1 UL 80/38

D-6000 Frankfurt 70

Sensor für Reifansatz

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Bestimmung des Eis- oder Reifansatzes an Kühlflächen in Kühl- oder Gefriergeräten.

Bei gebräuchlichen Kühl- oder Gefriergeräten zirkuliert im gekühlten Innenraum die Luft zwischen der Kühlfläche und dem zu kühlenden Gut. Mit dieser Konvektions strömung gelangt auch Feuchtigkeit, die zum Teil beim öffnen der Tür in den Kühlraum gelangt, zum andern dem Kühlgut entzogen wird, zu der Kühlfläche und lagert dort als Reif- oder Eisschicht ab. Ein derartiger Reifansatz auf der Kühlfläche verschlechtert jedoch beträchtlich den Wärmeübergang zur Kühlfläche und vermindert damit den Wirkungsgrad der Kühlung, was wiederum zu einem unnötigen Energieverbrauch durch anhaltenden Betrieb des Kühlaggregats führt.

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- M- - UL 80/38

Bei gebräuchlichen Kühl- oder Gefriergeräten ist daher entweder eine manuelle Abtauung in Verbindung mit einer visuellen Prüfung durch den Betreiber des Geräts oder eine automatische Abtauung durch routinemäßige Abtauzyklen vorgesehen. Erstere ist durch die Notwendigkeit der visuellen Prüfung zum einen unkomfortabel und zum anderen für längeren unbeaufsichtigten Betrieb wenig geeignet, letztere führt, da sie den tatsächlichen Reifansatz nicht erfaßt, zu Energieverbrauch bei unnötigen Abtauzyklen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, mit der auf einfache und zuverlässige Art und Weise der Vereisungsgrad einer Kühlfläche in einem Kühl- oder Gefriergerät festgestellt und der Abtauvorgang geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Aus führungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße optische Sensor in der Kühlfläche ergibt bei abgetauter Kühlfläche kein Signal, da zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger in diesem Fall keine optische Verbindung besteht. Erst bei Reifansatz wird in der Reifschicht das von der Quelle emittierte Licht gestreut und ein Teil desselben zu dem Empfänger weitergeleitet, was zu einem Signal im Empfänger führt. Die Intensität des zum Empfänger gestreuten Lichts und damit die Höhe des Signals ist näherungsweise proportional zur Stärke des Reifansatzes.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, als Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED) und als Lichtempfänger eine Fotodiode zu verwenden. ...

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Durch eine entsprechende Formgebung der beiden Elemente kann die gesamte Anordnung mit der Kühlfläche eine glatte Oberfläche bilden, was besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Reinigungsmöglichkeit und die Sicherhext gegen mechanische Beschädigung und Verschmutzung ist. Gemäß einer günstigen Ausführungsform sind hierzu die Teile des Lichtwegs bis zur Oberfläche der Kühlfläche zur thermischen Entkopplung oder mechanischen Anpassung und Dichtung als Lichtleiter ausgebildet.

Um dem Fall vorzubeugen, daß durch den Betrieb der lichtquelle an deren Ort durch die Betriebsleistung der Lichtquelle Wärme abgegeben wird und dadurch die Reifschicht an dieser Stelle dünner ist als auf der übrigen Kühlfläche, sieht eine günstige Weiterbildung der Erfindung vor, die Lichtquelle getastet zu betreiben. Das Tastverhältnis ist hierfür kleiner als 1 : vorgesehen.

Beim öffnen der Tür des Kühlgerätes kann je nach Anordnung des Sensors Umgebungslicht auf den Lichtempfänger fallen und dabei das Vorhandensein einer starken Reifschicht vortäuschen. Um dies zu vermeiden, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, die Sensorfunktion bei geöffneter Gerätetür zu unterbrechen. Eine weitere Fehlalarmfunktion wäre vorstellbar, wenn bei abgetauter Kühlfläche durch Wassertropfen eine optische Verbindung zwischen Quelle und Empfänger hergestellt würde. Eine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, Lichtquelle und Empfänger waagrecht nebeneinander anzuordnen und den Abstand zwischen Lichtquelle und Empfänger mindestens so groß zu wählen, daß dieser Abstand durch einen Wassertropfen auf der Kühlfläche nicht überbrückt werden kann.

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Von den die Erfindung noch veranschaulichenden Abbildungen einer Kühlfläche (Ansicht von oben im Querschnitt) zeigt die

FIG. 1 eine mit einem Reifansatz bedeckte Kühlfläche Q5 K, in die eine Lichtquelle LQ und ein Lichtempfänger LE so integriert sind, daß gegen die Reifschicht eine glatte Oberfläche entsteht. Hierzu sind in dem Lichtweg LW Lichtleiter, beispielsweise in Form von entsprechend geformten Glaskörpern, eingefügt.

FIG. 2 die gleiche Anordnung bei abgetauter Kühlfläche. Die noch auf der Kühlfläche haftenden Wassertropfen können die Strecke zwischen Lichtquelle und . Lichtempfänger nicht überbrücken.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist leicht erkennbar wesentliche Vorteile auf: Der elektrische Anschluß der Sensorelemente ist weitgehend störungssicher und gewährleistet eine hohe Wartungsfreiheit. Die Bauelemente haben, insbesondere bei getaktetem Betrieb, eine hohe Lebensdauer und eine gute Reversibilität. Das Sensorsignal ist näherungsweise von der Temperatur unabhängig. Die Schwelle, bei der eine mit der Sensoranordnung verbundene Abtauautomatik anspricht, kann weitgehend beliebig eingestellt und verändert werden. Als zweckmäßig hat sich ein einer Reifschicht von 0,5 - 4- mm Dicke entsprechender Einstellbereich erwiesen.

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Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-UL/We/hä Theodor-Stern-Kai 1 UL 80/38

D-6000 Prankfurt 70

Patentansprüche

Sensoranordnung zur Bestimmung des Eis- oder Reifansatzes an Kühlflächen in Kühl- oder Gefriergeräten, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (LQ) und einen zugeordneten Lichtempfänger (LE), die beide in der Kühlfläche (K) angeordnet sind und zwischen denen keine direkte Sichtverbindung besteht.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (LQ) aus einer LED und der Lichtempfänger (LE) aus einer Fotodiode besteht.
3· Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Quelle und Empfänger in einer Ebene liegen und zusammen mit der Kühlfläche (K) eine glatte Oberfläche bilden.

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4·. Sensor nach. Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß Lichtquelle und Empfänger horizontal nebeneinander in einer senkrecht stehenden Kühlfläche angeordnet sind.
5· Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle getastet betrieben wird, um die erzeugte Wärmeleistung möglichst gering zu halten.
6. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorfunktion bei geöffneter Tür des Kühlgerätes unterbrochen ist.
7· Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Lichtquelle und Empfänger mindestens so groß gewählt ist, daß diese Strecke durch einen Wassertropfen auf der Künlfläche nicht überbrückt werden kann (FIG. 2).
8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zur thermischen Entkopplung oder mechanischen Anpassung und Dichtung Teile des Lichtweges (LW) als Lichtleiter ausgebildet sind.

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