DE3324590C2

DE3324590C2 -

Info

Publication number: DE3324590C2
Application number: DE3324590A
Authority: DE
Inventors: Syunro Kawaguchi; Hiroshi Yokohama Jp Tamura; Yasuhiro Tsuzuki Kyoto Jp Ogita
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1989-10-19
Also published as: IT8322134A0; GB2123992A; GB8317738D0; GB2123992B; DE3324590A1; IT1163811B; KR840002971A; US4726160A; JPS5915782A

Description

Die Erfindung betrifft einen kompressorbetriebenen Kühl schrank nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei elektrischen Kühlschränken mit getrennt in einem Kühlfach und in einem Gefrierfach angeordneten Ver dampfern (d. h. bei sog. "Zweitemperatur"- oder "Zwei stufenkühlschränken") ist im allgemeinen der Verdampfer für das Kühlfach in dessen hinterem, oberem Bereich an geordnet. Bei einem Kühlschrank dieser Art steuert eine elektronische Schaltung die Zufuhr eines Kältemittels zum Verdampfer auf die im folgenden beschriebene Wei se. Wenn die durch einen Temperaturfühler abgegriffe ne Temperatur des Verdampfers selbst über eine vorein gestellte Obergrenzen-Bezugstemperatur (obere Solltempe ratur) ansteigt, wird ein Zwischenspeicherelement, z. B. ein Flipflop, zur Lieferung des Kältemittels zum Ver dampfer gesetzt, um dabei das Innere des Kühlfachs zu kühlen. Ein anderer Temperaturfühler ist im Kühlfach zur Erfassung von dessen Temperatur angeordnet. Wenn die von diesem Temperaturfühler abgegriffene Kühlfach temperatur unter eine voreingestellte Untergrenzen-Be zugstemperatur (untere Solltemperatur) absinkt, wird das Zwischenspeicherelement zur Beendigung der Kälte mittelzufuhr rückgesetzt. Die Temperaturregelung er folgt somit in der Weise, daß die Kühlschranktempera tur innerhalb eines für die Lagerung von Lebensmitteln geeigneten Bereichs liegt.

Wenn jedoch ein Benutzer zum Einlegen oder Herausnehmen von Kühlgut die Kühlschranktür häufig öffnet und schließt, oder wenn diese Tür versehentlich offen bleibt oder offen gelassen wird, kann die Temperatur auch bei einwandfrei arbeitendem Verdampfer nicht wie vorgesehen geregelt werden. Die Temperatur der den Temperaturfühler umgebenden Luft kann daher nicht entsprechend gesenkt werden. Infolge dessen wird dem Verdampfer fortgesetzt Kältemittel zuge führt, so daß der Verdampfer schließlich überlastet wird. Auf der Oberfläche des Verdampfers lagert sich dann in nachteiliger Weise eine dicke Reif- oder Eisschicht ab.

Außerdem kann sich bei der bisherigen Anordnung der lo gische Pegel des Zwischenspeicherelements aufgrund von Störsignalen ändern, die beim Ein- und Ausschalten des Kompressors oder eines solenoidbetätigten Ventils zum Umschalten des Kältemittelstroms entstehen. Das Kälte mittel kann dann wegen des fehlerhaften Betriebs des Zwischenspeicherelements nicht richtig zugeführt werden. Zur Verhinderung eines solchen fehlerhaften Betriebs sind mehrere spezielle Schutzschaltungen nötig, die hohe Kosten bedingen.

Im Zuge der Entwicklung der sog. Gefriertruhen für Haus haltszwecke wird in neuerer Zeit ein großes Gefrier fach in einem Kühlschrank vorgesehen. Zum Kühlen des Gefrierfachs zwecks Tiefgefrierung des in ihm unterge gebrachten Guts wird die Oberflächentemperatur seines Verdampfers auf - 40° C gehalten. Beim bisherigen Kühlschrank, bei dem das Ein/Ausschalten des Kompressors in Abhängig keit von der Gefrierfachtemperatur gesteuert wird, ver längert sich daher die Zeitspanne nach dem Abschalten und vor dem Wiedereinschalten des Kompressors. Wenn der Be nutzer die Kühlschranktür häufig öffnet und schließt, wird möglicherweise der Kompressor nicht eingeschaltet, auch wenn ein Thermistor zur Erfassung der Kühlfachtemperatur ein Kühlungswählsignal erzeugt. Als Folge steigt die Kühlfachtemperatur an, was ungün stige Auswirkungen auf das im Kühlfach befindliche Kühl gut hat.

Ein Kühlschrank der eingangs genannten Art mit einem Gefrierfach, einem Kühlfach, einem Kompressor, einem Steuerventil, einem Thermostat für das Gefrierfach und einem Thermostat für das Kühlfach ist aus der DE-OS 17 51 420 bekannt. Bei Inbetriebnahme dieses Kühlschran kes sprechen zunächst beide Thermostaten an, wodurch der Kompressor in Betrieb gesetzt wird. Entsprechend der Ruhestellung des Steuerventils durchfließt dann das Kältemittel nacheinander einen Verdampfer des Ge frierfaches und einen Verdampfer des Kühlfaches. So bald im Kühlfach die gewünschte Temperatur erreicht ist, tritt der Kühlfach-Thermostat in seine Ruhestel lung, so daß das Steuerventil den Weg für das Kälte mittel zu dem Kühlfachverdampfer sperrt. Wird auch im Gefrierfach die gewünschte Temperatur erzielt, so tritt der Gefrierfach-Thermostat in seine Ruhestellung, wo mit der Kompressor außer Betrieb gesetzt wird. Beginnt daraufhin die Temperatur im Gefrierfach die Grenze von z. B. -18° C zu überschreiten, so wird der Kompressor über den Gefrierfach-Thermostaten wiederum eingeschal tet, bis neuerlich eine genügende Kälte erreicht ist. Der Verdampfer im Kühlfach wird erst wieder nach An sprechen des Kühlfach-Thermostaten sowie der Umschal tung des Steuerventils und Einschaltung des Kompres sors mit Kältemittel beaufschlagt.

Weiterhin ist in der DE-OS 18 08 585 ein Gefriergerät erläutert, das einen dessen Einschaltdauer steuernden Temperatur-Regelschalter und einen beim Bewegen der Verschlußwand des Gefriergerätes betätigten zusätzli chen Schalter aufweist. Der zusätzliche Schalter schal tet das Kälteaggregat spätestens beim Schließen der Verschlußwand zwangsläufig ein und läßt es für eine vorbestimmte Zeit eingeschaltet. Auf diese Weise soll ein rascher Temperaturausgleich auch dann gewährleistet werden, wenn beispielsweise der Deckel des Gefrierge rätes nur kurzzeitig - etwa bei der Kontrolle des Ge friergutes - geöffnet wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den gattungs gemäßen Kühlschrank so weiterzubilden, daß dessen Ener gieverbrauch herabgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kühlschrank nach dem Ober begriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkma le gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Patentanspruch 2.

In das Gefrierfach eingebrachtes Gut ist in kurzer Zeit tiefgefrierbar, wobei eine Abnahme der Kühlleistung des Kühlfachs verhindert wird und sowohl der Normal- als auch der Schnellgefriervorgang wirksam durchgeführt werden können.

Beim erfindungsgemäßen elektrischen Kühlschrank wird ein Kältemittel im Normalbetrieb sowohl dem Gefrier fachverdampfer als auch dem Kühlfachverdampfer zuge führt, während die Kältemittelzufuhr während einer vorbestimmten Zeitspanne im Laufe des Schnellgefrier vorgangs nur dem Gefrierfachverdampfer zugeliefert wird, so daß das Kühlgut in kurzer Zeit wirksam tief gefroren werden kann. Nach Abschluß des Schnellgefrier vorgangs wird der Kompressor nicht einfach abgeschal tet. Zu diesem Zeitpunkt wird nach Maßgabe der im Kühl fach herrschenden Ist-Temperatur bestimmt, ob der Kom pressor das Kältemittel weiter fördert oder die Kälte mittelzufuhr beendet. Während das Kältemittel nur dem Gefrierfachverdampfer zugeführt wird, wird der Kühlbetrieb des Kühlfach verdampfers beendet. Wenn die Temperatur im Kühlfach über einer vorbestimmten bzw. Solltemperatur liegt, wird der Kompressor nach Beendigung des Schnellgefriervorgangs ständig an Spannung gelegt. Gleichzeitig wird die Kälte mittelstrombahn so umgeschaltet, daß das Kälte mittel beiden Verdampfern zugeführt wird. Eine Ver schlechterung der Kühlleistung des Kühlfachs wird damit verhindert.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt und teilweise in Schaltbildform gehaltene Seitenansicht zur Darstellung des Gesamtaufbaus eines elektri schen Kühlschranks gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit und eines Betätigungsteils des Kühlschranks gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild der Gesamtanordnung einer Tempe ratur-Steuer- oder Regelschaltung mit Steuer- und Betätigungsteil gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Kältemittelströmungs- Regelschaltung, die in der Regelschaltung ge mäß Fig. 3 enthalten ist und den Kältemittel strom nach Maßgabe der Temperaturregelung beim Kühlschrank nach Fig. 1 zweckmäßig steuert,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Änderungen des Ausgangsspannungspegels eines zusammen mit einem Temperaturfühler für den Kühlfach-Verdampfer betriebenen Komparators und eines zusammen mit einem Kühlfach-Lufttemperaturfühler betriebenen Komparators, wobei der Ausgangsspannungspegel Hysteresecharakteristik zeigt,

Fig. 6A bis 6C Kältemittelkreismodelle, die jeweils eine unterschiedliche Kältemittelstrombahn zwischen Gefrierfach- und Kühlfach- Verdampfer aufweisen, und

Fig. 7 ein Schaltbild einer Kältemittelströmungs- Regelschaltung bei einem elektrischen Kühl schrank gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Kühlschrank ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein Kühlschrank-Gehäuse 10 weist zwei voneinander un abhängige Fächer, nämlich ein Gefrierfach 12 und ein Kühlfach 14 auf. An einer Innenwand des Gefrierfachs 12 ist ein erster Verdampfer 16 als Kühlein heit montiert, die zum Einfrieren bzw. Tiefgefrieren des in das Gefrierfach 12 eingebrachten Guts dient. Im Gefrierfach 12 ist zur Erfassung bzw. Messung der in ihm herrschenden Lufttemperatur ein erster Temperaturfühler 18 angeordnet. Der erste Temperatur fühler 18 bewirkt das Ein- und Ausschalten eines in einem Maschinen/Steuerraum 22 angeordneten Kompressors 20 nach Maßgabe der von ihm erfaßten Temperaturdaten.

Ein zweiter Verdampfer 24 als Kühleinheit ist im hinteren oberen Bereich des Kühlfachs 14 so eingebaut, daß er der im Kühlfach 14 vorhandenen Atmosphäre ausgesetzt ist. Dem zweiten Verdampfer 24 ist ein zweiter Temperatur fühler 26 zur Erfassung bzw. Messung der Außenflächen temperatur des Verdampfers 24 zugeordnet. Weiterhin ist im Kühlfach 14 auf Abstand vom Verdampfer 24 ein dritter Temperaturfühler 28 zur Erfassung oder Messung der im Kühlfach 14 herrschenden Lufttemperatur angeordnet. Ein elektromagnetisches Ventil 30 wird zur Änderung bzw. zum Umschalten eines Kältemittelstroms nach Maß gabe der von zweitem und drittem Temperaturfühler 26 bzw. 28 erfaßten Temperaturdaten betätigt. Als Folge dieser Umschaltung wird das Kältemittel selektiv dem Gefrier fach-Verdampfer 16 bzw. dem Kühlfach-Verdampfer 24 zugeliefert.

Am Gefrierfach 12 und am Kühlfach 14 sind mittels an sich bekannter Gelenke oder Scharniere 35 Türen 32 bzw. 34 montiert, mit denen die betreffenden Öffnungen ge öffnet und geschlossen werden können. Bei geschlossenen Türen 32 und 34 sind Gefrierfach 12 bzw. Kühlfach 14 thermisch abgeschirmt. Zwischen der Tür 32 und dem Ge frierfach 12 sowie zwischen der Tür 34 und dem Kühl fach 14 befindet sich jeweils ein nicht dargestelltes Gummidichtelement. Im Maschinen/Steuerraum 22 des Kühl schranks ist eine Steuereinheit 36 zur elektrischen Steuerung des Gesamtbetriebs des Kühlschranks angeordnet. Die Steuereinheit 36 führt die Steuervorgänge nach Maßgabe von Betätigungssignalen aus, die von einem an der Stirn seite der Tür 32 angeordneten Bedien- bzw. Betätigungs teil 38 übertragen werden. Letzterer umfaßt einen Ge frierfach-Regelschalter 40 und einen Kühlfach-Regel schalter 42, die durch den Benutzer bzw. Anwender von Hand einstellbar sind. Mittels der Steuerschalter 40 und 42 kann der Benutzer die gewünschten Kühltemperatu ren von Gefrierfach 12 bzw. Kühlfach 14 wählen.

Das elektromagnetische Ventil 30 umfaßt ein Gehäuse 44 mit drei Zulässen bzw. Öffnungen 44 a, 44 b und 44 c, so wie einen im Gehäuse 44 verschiebbar geführten Ventil- Schieber 46. Die Stellung des Schiebers 46 im Gehäuse 44 wird durch ein mechanisches, elastisches Element, etwa eine nicht dargestellte Schraubenfeder, und eine Magnetspule 48 gesteuert. Wenn die Magnetspule 48 stromlos ist, ist der Schieber 46 durch das nicht dar gestellte elastische Element vorbelastet, wobei er zwangsweise in die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien eingezeichnete Stellung gebracht wird, so daß die erste Öffnung 44 a mit der zweiten Öffnung 44 b kommuni ziert. Wenn dagegen die Magnetspule 48 erregt ist, über steigt ihre Magnetkraft die Vorbelastungskraft des elastischen Elements, so daß sich der Schieber 46 im Gehäuse 44 in Richtung des Pfeils 50 verschiebt. Wenn die Magnetkraft mit der Vorbelastungskraft ausgeglichen ist, hält der Schieber 46 in der in Fig. 1 in gestrichel ten Linien eingezeichneten Stellung an, in welcher die erste Öffnung 44 a mit der dritten Öffnung 44 c kommuni ziert. Wenn die Magnetspule 48 wieder stromlos wird, wird der Ventil-Schieber 46 unter der Vorbelastungs kraft des elastischen Elementes in seine Ausgangsstel lung zurückgeführt.

Die erste Öffnung 44 a des elektromagnetischen Ventils 30 ist über ein erstes Kapillarrohr 52 und einen Konden sator 54 mit einem Kältemittel-Auslaßende des Kompressors 20 verbunden. Die zweite Öffnung 44 b des elektromagnetischen Ventils 30 ist mit dessen dritter Öffnung 44 c über ein Kältemittel-Zufuhrrohr 56 a, die Kühlraum-Kühleinheit 24, ein Kältemittel-Zufuhrrohr 56 b, die Gefrierfach-Kühleinheit 16, ein Kältemittel- Zufuhrrohr 56 c und ein zweites Kapitallarrohr 58 ver bunden. Der Kältemittelauslaß des Gefrierfach-Verdampfers 16 ist über eine Rohrleitung 59 mit dem Kältemittel- Einlaßende des Kompressors 20 verbunden.

Fig. 2 veranschaulicht in Blockschaltbildform den Schaltungsaufbau der Steuereinheit 36 und des Bedien- oder Betätigungsteils 38. Letzterer umfaßt die Gefrier fachtemperatur anzeigende Leuchtdioden 60, 62 und 64, eine einen Abtauvorgang im Gefrierfach 12 anzeigende Leuchtdiode 66, eine einen Schnellgefriervorgang an zeigende Leuchtdiode 68 sowie verschiedene Arten von Schaltern 70, 72, 74 und 76 zusätzlich zu den Steuer schaltern 40 und 42 gemäß Fig. 1. Der Schalter 70 dient als Unterbrechungsschalter (Abtau-Startschalter), wenn der Benutzer das Gefrierfach 12 abzutauen beginnt. Der Schalter 72 dient als Unterbrechungsschalter (Abtau- Stopschalter) zur Beendigung des Abtauvorganges. Die Schalter 74 und 76 dienen als Schnellgefrier-Start- bzw. -Stopschalter. Die genannten Leuchtdioden und Schalter sind parallel zueinander zwischen eine Signal eingangs/Ausgangsschaltung 78 und eine Leitung 79 ge schaltet. Regelwiderstände 80 und 82 ändern ihre Wider standswerte bei Betätigung der Steuerschalter 40 bzw. 42 (Fig. 1).

Die Signaleingangs/Ausgangsschaltung 78 ist über eine Datensammelschiene 84 mit einer Treiberschaltung 86 in der Steuereinheit 36 verbunden. Die Datensammelschiene 84 er möglicht eine Datenübertragung bzw. einen -austausch zwischen den Schaltungen 78 und 86. Leuchtdioden- Ansteuer- bzw. -treibersignale von der Steuereinheit 36 werden über die Datensammelschiene 84 zum Betätigungsteil 38 übertragen. In Abhängigkeit von den jeweiligen Treiber signalen werden die Leuchtdioden zum Aufleuchten oder zum Flackern gebracht. Die Schaltsignale von den Schal tern 70, 72, 74 und 76 sowie von den Regelwiderständen 80 und 82 werden über die Datensammelschiene 84 zur Steuer einheit 36 übertragen. Temperaturdetektoren bzw. -fühler 90, 92 und 94 umfassen jeweils eine Reihenschal tung aus dem Temperaturfühler 18 und einem Widerstand R 1, eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler 26 und einem Widerstand R 2 bzw. eine Reihenschaltung aus dem Temperatur fühler 28 und einem Widerstand R 3; diese Temperaturde tektoren sind in bezug auf die Treiberschaltung 86 zu einander parallel geschaltet. Eine Relaisspule 96 zur Steuerung des Ein/Ausschaltens des Kompressors 20, eine Relaisspule 98 zur Ansteuerung eines Relaisschalters 114 (Fig. 3), der seinerseits das elektromagnetische Ventil 30 ansteuert, und eine Relaisspule 100 zur An steuerung eines Abtau-Heizelements 118 (Fig. 3) sind in bezug auf die Treiberschaltung 86 zueinander parallel geschaltet. Die Signaleingangs/Ausgangsschaltung 78 und die Treiberschaltung 86, die jeweils in Hybridanordnung ausgeführt sind, werden durch eine in der Steuereinheit 36 enthaltene Stromquellenschaltung 102 gespeist, die ihrerseits mit Netzstrom V _AC (z. B. 100 V Wechselstrom) gespeist wird und eine Stromquellenspannung V _DD 1 von 6,2 V Gleichspannung zur Speisung des Betätigungsteils 38 und der Temperaturdetektoren 90 bis 94 sowie eine Spannung V _DD 2 von 12 V Gleichspannung zur Speisung der Relaisspulen 96 bis 100 erzeugt.

Fig. 3 veranschaulicht den Grundaufbau der elektrischen Kühlschrankschaltung mit einer Steuer- oder Regelschal tung 110, welche die Steuer- und Betätigungsteile 36 bzw. 38 gemäß Fig. 2 enthält. Die Steuer- bzw. Regel schaltung 110 bewirkt das zweckmäßige Ein- und Ausschal ten eines Abtau-Relaisschalters 112, des Relaisschal ters 114 für das elektromagnetische Ventil und eines Kompressor-Relaisschalters 116. Der Abtau-Relaisschal ter 112 ist über das Abtau-Heizelement 118 und eine Schmelzsicherung 120 an ein nicht dargestelltes externes Wechselstromnetz angeschlossen. Wenn daher der Abtau- Relaisschalter 112 unter dem Einfluß der Steuer- bzw. Regelschaltung 110 geschlossen wird, wird das Heizele ment 118 von einem Wechselstrom durchflossen. Der Relais schalter 114 für das elektromagnetische Ventil ist mit dem externen Wechselstromnetz über die Magnetspule 48 verbunden, die mit dem elektromagnetischen Ventil 30 gekoppelt ist. Wenn der Relaisschalter 114 geschlossen ist, liegt daher die Magnetspule 48 an Spannung, so daß sie den Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 auf vorher beschriebene Weise ansteuert bzw. ver schiebt. Der Kompressor-Relaisschalter 116 ist über den Kompressor 20 an das Wechselstromnetz angeschlossen. Wenn der Relaisschalter 116 geschlossen ist, liegt der Kompressor 20 an Spannung, so daß das Kältemittel ge fördert wird.

Fig. 4 ist ein Schaltbild einer in der Steuer- bzw. Regelschaltung 110 gemäß Fig. 3 enthaltenen Kältemittel- Regelschaltung 120, welche den Kältemittelstrom zweck mäßig steuert bzw. regelt, um damit die Temperatur des Kühlschranks mit zwei voneinander unabhängigen Kammern (d. h. Gefrierfach 12 und Kühlfach 14) gemäß Fig. 1 zu regeln. Das Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 30 erfolgt unter der Steuerung durch die Kältemittel-Regelschaltung 120 zwecks Änderung oder Umschaltung des Kältemittelstroms im Kühlschrank. Die Regelschaltung 120 ist so ausgelegt, daß ein Schnell gefriervorgang gegenüber der allgemeinen Temperatur regelung auf der Basis der durch den Temperaturfühler er mittelten Temperaturdaten Priorität besitzt und ein Abtauvorgang ebenfalls gegenüber der allgemeinen Tempe raturregelung und dem Schnellgefriervorgang Priorität besitzt. Anordnung und Arbeitsweise der Regelschaltung 120 sind nachstehend im einzelnen erläutert.

Gemäß Fig. 4 sind der Abtau-Startschalter 70 und der -Stopschalter 72 mit einer Setzeingangsklemme 122 s bzw. einer Rücksetzeingangsklemme 122 r eines Flip-Flops 122 verbunden. Eine Ausgangsklemme (Klemme Q) 122 q des Flip-Flops 122 ist an die eine Eingangsklemme eines NOR-Glieds 126 angeschlossen, dessen Ausgangsklemme über einen Widerstand 128 mit der Basis eines Tran sistors 130 verbunden ist, dessen Kollektor wiederum mit einer aus einer Diode 132 und einer Relaisspule 98 bestehenden Parallelschaltung zur Ansteuerung des elektromagnetischen Ventils 30 verbunden ist. Wenn der Transistor 130 nach Maßgabe eines Ausgangssignals des NOR-Gliedes 126 durchschaltet, wird die Relaisspule 98 über eine Stromeingangsklemme 134 an Spannung gelegt, so daß das elektromagnetische Ventil 30 das Umschalten der Kältemittelstrombahn bewirkt.

Der Schnellgefrier-Startschalter 74 und der -Stopschal ter 76 sind mit einer Setzeingangsklemme 124 s bzw. einer Rücksetzeingangsklemme 124 r eines Flip-Flops 124 ver bunden, dessen Ausgangsklemme 124 q über einen Zeitgeber kreis (z. B. einen monostabilen Multivibrator) 136 zur Bestimmung eines Schnellgefrier-Zeitintervalls an die eine Eingangsklemme eines NOR-Glieds 138 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme des NOR-Glieds 138 liegt an der anderen Eingangsklemme des NOR-Glieds 126. Ein Ausgangs signal von einer ersten Temperaturregelschaltung 140 zur Erfassung oder Messung der Temperatur des Kühlraum- Verdampfers 24 des Kühlschranks gemäß Fig. 1 wird an die andere Eingangsklemme des NOR-Glieds 138 angelegt.

Die erste Temperaturregelschaltung 140 enthält einen Komparator 142 in Form eines Differenzverstärkers. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 142 ist mit einer Stromquellenklemme 146 verbunden, die eine Stromquellenspannung V _DD 1 von der Stromquellen schaltung 102 abnimmt und über einen Widerstand 148 an Masse liegt. Die invertierende Eingangsklemme des Komparators 142 nimmt ein Temperaturmeß-Spannungssignal V _E vom Temperaturdetektor 92 ab. Es ist darauf hinzu weisen, daß das Temperaturmeß-Spannungssignal V _E die Außenflächentemperatur des Kühlraum-Verdampfers 24 an gibt. Eine geteilte Spannung V₁ von Widerständen 134 und 148, die zusammen mit dem Temperaturdetektor 92 eine Brückenschaltung bilden, wird der nicht-invertie renden Eingangsklemme des Komparators 142 aufgeprägt. Der Komparator 142 vergleicht die Spannung V _E mit der Spannung V₁ und liefert über einen Widerstand 150 ein Spannungssignal (Vergleichssignal) zum NOR-Glied 138. Der Komparator 142 ist zwischen seiner nicht-invertierenden Eingangsklemme und dem Widerstand 150 mit einer Reihen schaltung aus einem Widerstand 152 und einer Diode 154 parallelgeschaltet. Das Spannungsausgangssignal des Komparators 142 wird bei verschiedenen Temperaturpegeln t 1 und t 2 invertiert, um die Hystereseschleifencharak teristik gemäß Fig. 5 zu gewährleisten. Wenn die Span nung V _E höher ist als die Spannung V₁, geht das Aus gangsspannungssignal des Komparators 142 auf einen niedrigen Pegel über. Infolgedessen wird eine Strom schleife gebildet, die - in der angegebenen Reihenfolge - aus der Stromquellenklemme 146, dem Widerstand 144, dem Widerstand 152, der Diode 154, dem Widerstand 150 und dem Komparator 142 besteht. Wenn eine an der nicht invertierenden Eingangsklemme des Komparators 142 an liegende Spannung mit V₂ bezeichnet wird, ist diese Spannung V₂ kleiner als die Spannung V₁. Auch wenn die Spannung V _E kleiner ist als die Spannung V₁, bleibt das Ausgangssignal des Komparators 142 auf einem niedrigen Pegel, bis die Spannung V _E kleiner wird als die Spannung V₂. Ist letzteres der Fall, so geht das Ausgangsspan nungssignal des Komparators 142 auf einen hohen Pegel über. Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, dient die erste Temperaturregelschaltung 140 zum Inver tieren ihrer Ausgangsspannung auf zwei verschiedenen Bezugstemperaturpegeln nach Maßgabe ihrer Hysterese charakteristik.

Die invertierende Eingangsklemme des Komparators 142 ist mit einer zweiten Temperaturregelschaltung 160 (im Kühl fach 14) verbunden, die einen Komparator 162 aufweist. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 162 nimmt ein Temperaturmeß-Spannungssignal V₃ ab, das durch den Temperaturdetektor 94 zur Messung der Lufttemperatur im Kühlfach 14 erzeugt und durch den dritten Temperatur fühler 28 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Die invertierende Eingangsklemme des Komparators 162 nimmt eine geteilte bzw. dividierte Spannung V _SR von einem Widerstand 164 und vom Regelwiderstand 82 ab, die zusammen mit dem Temperaturdetektor 94 eine Brücken schaltung bilden. Der Komparator 162 vergleicht die Spannung V₃ mit der Spannung V _SR und liefert ein Ver gleichssignal V _COM zur invertierenden Eingangsklemme des Komparators 142 über einen Widerstand 166 und eine Diode 168. Wenn die Spannung V₃ die Spannung V _SR über steigt, geht das Ausgangsspannungssignal des Komparators 162 auf den hohen Pegel über. In diesem Fall wird die Diode 168 in Sperrichtung vorgespannt, so daß die Zufuhr des Ausgangsspannungssignals vom Kompa rator 162 zur Temperaturregelschaltung 140 verhindert wird. Letztere wird somit in keiner Weise durch das Ausgangssignal des Kompressors 162 beeinflußt. Wenn je doch die Spannung V₃ unter die Spannung V _SR abfällt, wird das Ausgangsspannungssignal des Komparators 162 niedrig. Die Diode 168 wird dabei in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß über die Diode 168 und einen Widerstand 166 ein Strom zum Komparator 162 fließt. Unter diesen Bedingungen bilden der Wider stand 166 und der mit dem Temperaturfühler 26 in Reihe ge schaltete Widerstand R 2 eine Äquivalent-Parallelschal tung, wodurch der zusammengesetzte Widerstand verrin gert wird. Der Pegel des der invertierenden Eingangs klemme des Komparators 142 zugeführten Spannungssignals V _E verkleinert sich. Wenn die Spannung V _E kleiner wird als die Spannung V₂, wird der Ausgangsspannungspegel des Komparators 142 zwangsweise invertiert.

Wie aus der Hystereseschleife gemäß Fig. 5 hervorgeht, wird bei dieser Ausführungsform, wenn die Oberflächen temperatur des Verdampfers 24 auf +3,5° C (= t 1) ge setzt ist, die Spannung V _E größer als V _E, wobei diese Spannungen dem Komparator 142 in der Temperaturregel schaltung 140 zugeführt werden. Wenn die Oberflächen temperatur des Verdampfers 24 auf -30° C (= t 2) einge stellt ist, wird die Spannung V _E größer als die Spannung V₂. Der Regelwiderstand (bzw. Regelwiderstandsschalter) 82 wird so eingestellt, daß die Luft im Kühlfach während einer Zeitspanne, in welcher die Spannung V _E kleiner ist als die Spannung V₂, auf eine vorbestimmte Tempe ratur [z. B. -4° C (= t 3)] innerhalb eines Bereichs zwi schen +3,5° C und -30° C gesetzt wird. Mit anderen Worten: der Widerstandswert des Regelwiderstands 82 wird so ein gestellt, daß der Ausgangsspannungspegel des Komparators 162 in der Temperaturregelschaltung 160 invertiert wird, wenn die im Kühlfach 14 herrschende Lufttemperatur eine Größe von -4° C (= t 3) erreicht. Die durch den Regelwider stand 82 vorgegebene Temperatur t 3 entspricht der Span nung V _SR. Wenn die Lufttemperatur im Kühlfach 14 den Temperaturwert t 3 (z. B. -4° C) erreicht, bevor die Ober flächentemperatur des Verdampfers 24 auf -30° C abgenom men hat, besitzt die durch den Temperaturfühler 28 gemesse ne, im Kühlfach 14 herrschende Lufttemperatur die Prio rität, so daß das Ausgangsspannungssignal vom Kompara tor 142 der Temperaturregelschaltung 140 zwangsweise invertiert wird. Der Arbeitspegel des Transistors 130 und der Betriebszustand des elektromagnetischen Ventils 30 werden daher zwangsweise sequentiell geändert, wo durch der Kältemittelstrom geändert bzw. umgeschaltet wird.

Gemäß Fig. 4 ist eine dritte Temperaturregelschaltung 170 vorgesehen, d. h. eine Gefrierfach-Verdampfer- Temperaturregelschaltung zur Steuerung des Ein- und Ausschaltens des Kompressors 20 in Abhängigkeit von der im Gefrierfach 12 herrschenden Ist-Temperatur. Die dritte Temperaturregelschaltung 170 weist einen Kompa rator 172 auf. Ein Temperaturmeß-Spannungssignal V₄ wird vom Temperaturfühler 18 zur invertierenden Eingangs klemme des Komparators 172 geliefert. An die nicht invertierende Eingangsklemme des Komparators 172 wird eine Spannung V _C (die Aus-Bezugsspannung des Kompressors 20) angelegt, die durch Widerstände 174 und 176 sowie den Regelwiderstand 80 bestimmt wird, welche zu sammen mit einem Temperaturmeßnetz 90 eine Brücken schaltung bilden. Der Komparator 172 vergleicht die Spannung V₄ mit der Spannung V _C und liefert ein Ver gleichssignal, das über einen Widerstand 178 an den einen Eingang eines zwei Eingänge besitzenden, durch zwei Dioden gebildeten UND-Glieds 180 angelegt wird. Eine Reihenschaltung aus einer Diode 182 und einem Widerstand 184 ist zwischen den Widerstand 178 und den Knotenpunkt zwischen dem Regelwiderstand 80 und dem Widerstand 176 geschaltet.

Das UND-Glied 180 ist in eine Kompressor-Steuer- bzw. -Regelschaltung 190 eingeschaltet, die einen Komparator 192 aufweist. Die invertierende Eingangsklemme des Komparators 192 nimmt über eine Diode 194 ein vom Zeit geberkreis 136 erzeugtes Spannungssignal V _T des hohen Pegels ab. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Zählstand bzw. Takt des Zeitgeberkreises 136 in Abhängig keit vom Ausgangssignal des Flip-Flops 124 vorgegeben bzw. voreingestellt ist, das seinerseits durch den Schnellgefrier-Startschalter 74 gesetzt wird. Die Kathode der Diode 194 ist mit der Kathode der Diode 168 über eine Diode 195 verbunden. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 192 nimmt eine Spannung V _B ab, die durch Widerstände 194 a und 196 c aus einer Anordnung von Widerständen 196 a bis 196 d, die eine Brückenschaltung bilden, geteilt wird. Im Einschaltzu stand des Zeitgeberkreises 136 ist die Spannung V _T größer als die Spannung V _B, so daß das Ausgangsspannungs signal des Komparators 192 auf einen niedrigen Pegel ge setzt ist. Dieses niedrigpegelige Vergleichssignal wird über einen Widerstand 198 der anderen Eingangsklemme des UND-Glieds 180 zugeführt. Eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 200 und einer Diode 202 ist zwi schen dem Widerstand 198 und dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 196 a und 196 c angeordnet. Diese Reihen schaltung hält das niedrigpegelige Potential des Ver gleichssignals aufrecht, bis der Zählstand des Zeitgeber kreises 136 eine vorbestimmte Größe erreicht. Ist dies der Fall, so nimmt die invertierende Eingangsklemme des Kompressors 192 eine durch die Widerstände 196 b und 196 d dividierte bzw. geteilte Spannung V _B′ (V _B′ < V _B) ab, so daß der Komparator 192 ständig das niedrigpegelige Ver gleichssignal erzeugt und dieses zum UND-Glied 180 mit zwei Eingängen liefert. Eine Stromquellenklemme 204 ist über Widerstände 206 und 208 mit diesem UND-Glied 180 verbunden.

Das Ausgangssignal des zwei Eingänge besitzenden UND- Glieds 180 wird über einen Inverter 210 der eine Ein gangsklemme eines ODER-Glieds 212 zugeführt, dessen andere Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des Zeit geberkreises 136 verbunden ist. Die Ausgangsklemme des ODER-Gliedes 212 ist mit der einen Eingangsklemme eines UND-Glieds 214 verbunden, dessen andere Eingangsklemme über einen Inverter 215 an die Ausgangsklemme des Flip- Flops 122 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme des UND-Glieds 214 ist über einen Widerstand 216 mit der Basis eines Schalttransistors 218 verbunden, an dessen Kollektor die erwähnte Relaisspule 96 für den Kompressor 20 angeschlossen ist. Der Transistor 218 bewirkt damit das Ein- und Ausschalten in Abhängigkeit vom Ausgangs signal des zwei Eingänge besitzenden UND-Glieds 180, um auf diese Weise das Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 zu steuern.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Temperaturregel vorrichtung für den elektrischen Kühlschrank gemäß der beschriebenen Ausführungsform erläutert. Auch während des normalen Kühlbetriebs oder während eines Schnellgefriervorgangs zum Einfrieren von z. B. Frischfisch in kurzer Zeit kann der Kühlschrank gemäß Fig. 1 auf eine Abtaubetriebsart umgeschaltet werden, die - wie noch beschrieben werden wird - gegenüber ande ren Betriebsarten Vorrang oder Priorität besitzt, wenn der Abtau-Startschalter 70 betätigt wird oder ist.

Wenn der Abtau-Startschalter 70 geschlossen wird, wird das Flip-Flop 122 gesetzt, so daß an seiner Ausgangs klemme 122 q ein Signal hohen Pegels erscheint. Dabei liefert das NOR-Glied 126 ein Signal niedrigen Pegels, so daß der Transistor 130 in den Sperrzustand versetzt wird. Die Relaisspule 98 wird nicht an Spannung gelegt, so daß der Relaisschalter 114 offen bleibt. Infolgedessen wird die Magnetspule 48 nicht erregt. Der Ventil- Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 wird von der nicht dargestellten Feder beaufschlagt und in der in Fig. 1 in ausgezeichneten Linien eingezeichneten Stellung gehalten (d. h. so, daß die erste Öffnung 44 a mit der zweiten Öffnung 44 b kommuniziert). Gleichzeitig wird das hochpegelige Signal vom Flip-Flop 122 durch den Inverter 215 invertiert, und das resultierende niedrigpegelige Signal vom Inverter 215 wird dem UND- Glied 214 aufgeprägt. Das niedrigpegelige Signal wird daher vom UND-Glied 214 zur Basis des Transistors 218 geliefert, so daß dieser sperrt. Die Relaisspule 96 wird stromlos gemacht, und der Kompressor 20 wird ab geschaltet. Da hierbei der Kältemittelstrom im gesamten Kühlschrank gemäß Fig. 1 unterbrochen bzw. beendet ist (vgl. den Zustand gemäß Fig. 6A), steigt infolgedessen die im Kühlfach 14 herrschende Temperatur im Zeitver lauf an. Demzufolge steigt auch die Oberflächentempera tur des Kühlraum-Verdampfers 24, so daß eine Reif- bzw. Eisbildung auf der Oberfläche dieses Verdampfers abge taut wird.

Wenn nach dem Abtauen des Kühlraum-Verdampfers 24 der Abtau-Stopschalter 72 gedrückt und damit geschlossen wird, geht das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme 122 q des Flip-Flops 122 auf einen niedrigen Pegel. Hierdurch wird der Abtauvorgang unterbrochen bzw. be endet.

Der Schnellgefrierbetrieb besitzt die zweite Priorität über alle anderen Betriebsarten, mit Ausnahme des Ab taubetriebs. Wenn der Benutzer den Schnellgefrier-Start schalter 74 drückt und damit schließt, wird das Flip- Flop 124 gesetzt, so daß an seiner Ausgangsklemme 124 q ein Signal des hohen Pegels erscheint. Hierdurch wird der Zeitgeberkreis 136 in Gang gesetzt. Ein hochpegeli ges Signal wird vom Zeitgeberkreis 136 zum NOR-Glied 138 geliefert, wobei letzteres ein niedrigpegeliges Sig nal erzeugt, das dem NOR-Glied 126 zugeführt wird. Letzteres nimmt auch das niedrigpegelige Signal vom Flip- Flop 122 ab. Das NOR-Glied 126 erzeugt daraufhin ein hochpegeliges Signal, das an die Basis des Transistors 130 angelegt wird. Daraufhin werden der Transistor 130 durchgeschaltet, die Relaisspule 98 erregt und der Relaisschalter 114 (Fig. 3) geschlossen. Infolgedessen wird die Magnetspule 48 erregt bzw. an Spannung gelegt. Der Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 ge mäß Fig. 1 wird in der in Fig. 1 in gestrichelten Linien eingezeichneten Stellung gehalten, d. h. derart, daß die erste Öffnung 44 a mit der dritten Öffnung 44 c kommuniziert.

Wenn der Schnellgefrier-Startschalter 74 betätigt wird, wird das hochpegelige Signal des Zeitgeberkreises 136 auch an das ODER-Glied 212 angelegt, das daraufhin ein hochpegeliges Signal der einen Eingangsklemme des UND-Gliedes 214 aufprägt. Die andere Eingangsklemme des UND-Gliedes 214 nimmt das hochpegelige Signal ab, das durch Invertieren des Ausgangssignals vom Flip-Flop 122 durch den Inverter 215 erhalten wird. Sodann wird ein Hochpegelsignal von der Ausgangsklemme des UND- Glieds 214 zur Basis des Transistors 218 geleitet, so daß letzterer durchschaltet. Dabei werden die Relais spule 96 erregt, der Relaisschalter 116 (Fig. 3) ge schlossen und der Kompressor 20 zur Lieferung des Kälte mittels eingeschaltet. Da die erste Öffnung 44 a des elektromagnetischen Ventils 30 (Fig. 1), wie erwähnt, mit der dritten Öffnung 44 c kommuniziert, wird das vom Kompressor 20 geförderte Kältemittel über das elektro magnetische Ventil 30 nur zum Gefrierfach-Verdampfer 16 (nicht aber zum Verdampfer 24) geliefert. Infolge dessen wird das Gefrierfach 12 schnell gekühlt.

Wenn das im Zeitgeberkreis 136 vorgegebene oder gesetzte Schnellgefrier-Zeitintervall abgelaufen ist, wird das Ausgangssignal des Zeitgeberkreises 136 niedrig. Wenn in diesem Fall die Temperatur im Gefrierfach 12 auf eine vorgegebene Solltemperatur abgefallen ist, wird das dem ODER-Glied 212 zugeführte Signal niedrig. So dann geht das Ausgangssignal des UND-Glieds 214 auf den niedrigen Pegel über, und der Transistor 218 wird gesperrt. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung arbeitet jedoch der Kompressor 20 aus dem im folgenden genannten Grund weiter. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 192 in der Regelschaltung 190 nimmt, wie erwähnt, die durch die Widerstände 196 a und 196 c geteilte Spannung V _B ab. Nach Ablauf des im Zeitgeberkreis 136 voreinge stellten Schnellgefrierintervalls wird die Spannung an der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Kompara tors 192 auf V _B′ gesetzt. Die Spannung V _B′ ist daher höher als die Spannung V _B am Komparator 192. Letzterer liefert daraufhin ein niedrigpegeliges Signal. Das Aus gangssignal des UND-Gliedes 180 wird daher niedrig bzw. geht auf den niedrigen Pegel über und wird durch den Inverter 210 auf einen hohen Pegel invertiert. Dieses hochpegelige Signal wird dem UND-Glied 214 über das Oder- Glied 212 zugeführt. Das UND-Glied 214 nimmt gleichzeitig das hochpegelige Signal vom Flip-Flop 122 über den In verter 215 ab. Von der Ausgangsklemme des UND-Glieds 214 wird ein Hochpegelsignal zum Transistor 218 über tragen, so daß letzterer durchgeschaltet bleibt. Der Kompressor 20 liefert und fördert daher weiterhin das Kältemittel.

Unter diesen Bedingungen werden die NOR-Glieder 138 und 126 in Abhängigkeit vom niedrigpegeligen Signal des Zeit geberkreises 136 abgeschaltet bzw. gesperrt, so daß der Transistor 130 in den Sperrzustand versetzt wird. Als Ergebnis wird die Magnetspule 48 des elektromagnetischen Ventils 30 entregt. Der Schieber 46 dieses Ventils 30 wird in die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien eingezeich nete Stellung verschoben, so daß die erste Öffnung 44 a mit der zweiten Öffnung 44 b kommuniziert. Dabei wird das Kältemittel vom Kompressor 20 entsprechend dem in Fig. 6C in ausgezogenen Linien dargestellten Kreislauf modell den Verdampfern 16 und 24 zugeliefert. Nach Beendigung des Schnellgefriervorgangs wird das Kühlfach 14 durch den Verdampfer 24 gekühlt.

Wenn die durch den Temperaturfühler 28 gemessene, im Kühl fach 14 herrschende Lufttemperatur unter die Ziel- bzw. Solltemperatur (d. h. -4° C) absinkt, wird die Spannung V₃ niedriger als die Spannung V _SR. Das Ausgangssignal des Komparators 162 geht daher auf den niedrigen Pegel. Die Diode 195 wird dann in Durchlaßrichtung vorgespannt, und der Potentialpegel V _T′ an der invertierenden Ein gangsklemme des Komparators 192 in der Steuer- bzw. Regelschaltung 190 wird zwangsweise auf den niedrigen Pegel gebracht. Als Ergebnis werden die Eingangsspannun gen des Komparators 192 so gesetzt, daß dann, wenn die Spannung V _T′ kleiner ist als die Spannung V _B, das Aus gangssignal des Komparators 192 groß wird bzw. auf den hohen Pegel übergeht. Dieses Hochpegelsignal wird der einen Eingangsklemme des UND-Gliedes 180 aufgeprägt. In diesem Fall wird ein Hochpegelsignal auch an die andere Eingangsklemme des UND-Gliedes 180 angelegt, weil das Gefrierfach 12 aufgrund des Schnellgefriervor gangs ausreichend gekühlt ist und die Eingangsspannungen des Komparators 192 so gesetzt sind, daß die Spannung V₄ kleiner ist als die Spannung V _C. In diesem Zustand wird das Hochpegelsignal vom UND-Glied 180 durch den Inverter 210 invertiert, so daß das ODER-Glied 212 ein niedrigpegeliges Signal abnimmt. Das ODER-Glied 212 liefert daher ein niedrigpegeliges Signal zur einen Eingangsklemme des UND-Glieds 212, dessen andere Ein gangsklemme ein Hochpegelsignal vom Inverter 215 empfängt, weil der Abtau-Startschalter 40 offen ist. Das UND-Glied 214 liefert ein niedrigpegeliges Signal zum Transistor 218, der daraufhin sperrt. Infolgedessen wird der Kompressor 20 abgeschaltet. Dieser Zustand ist als Kühlkreismodell in Fig. 6A dargestellt.

Auch nach der Beendigung des Schnellgefriervorganges, in welchem das Kältemittel nur zum Gefrierfach-Verdampfer 16 geliefert wird, schaltet der Kompressor 20 nicht ab, wobei das Kühlfach 14 wieder gekühlt wird. Die im Kühlfach 14 vorhandene Luft bleibt unmittelbar nach dem Schnellgefriervorgang nicht auf einer ziemlich hohen Temperatur.

In der Regelschaltung 170 ist der mit der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Komparators 172 verbundene Regelwiderstand 80 so eingestellt, daß (1) der Komparator 172 ein niedrigpegeliges Signal erzeugt, wenn die Gefrierfachtemperatur auf -10° C oder darunter ab sinkt und die Spannung V₄ höher wird als die Spannung V _C, und (2) der Komparator 172 ein hochpegeliges Signal erzeugt, wenn die Gefrierfach-Temperatur -20° C erreicht und die Spannung V₄ kleiner wird als die Spannung V _C. Es sei angenommen, daß die Eingangsspannungen des Komparators 172 so eingestellt sind, daß die Spannung V₄ höher ist als die Spannung V _C. Die Ausgangsspannung des UND-Gliedes 180 wird dann niedrig, und der Inverter 210 erzeugt ein hochpegeliges Signal. Letzteres wird dem UND-Glied 214 über das ODER-Glied 212 zugeführt. Vom UND-Glied 214 wird ein Hochpegelsignal zum Transistor 218 geliefert, so daß letzterer durchschaltet und der Kompressor 20 (Fig. 1 und 3) an Spannung gelegt wird.

Wenn im beschriebenen Betriebszustand des Kompressors 20 die Oberflächentemperatur des Kühlfach-Verdampfers 24 auf 3,5° C oder höher eingestellt ist, wird die im Kühlfach 14 herrschende Lufttemperatur als 3,5° C oder mehr entsprechend angesehen. An der Oberfläche des Verdampfers 24 tritt dabei keine Reif- bzw. Eisbildung auf. In diesem Fall werden bzw. sind die Eingangsspan nungen des Komparators 162 in der Temperaturregelschal tung 160 so gesetzt, daß die Spannung V₃ höher ist als die Spannung V _SR. Der Komparator 162 liefert damit ein Hochpegelsignal. Als Ergebnis wird die Diode 168 in Sperrichtung vorgespannt und damit gesperrt. Vom Stand punkt der Betriebsbedingungen ist die Temperaturregel schaltung 140 praktisch von der Diode 168 getrennt.

Wenn die Temperatur des Kühlfach-Verdampfers 24 mehr als 3,5° C beträgt und die Eingangsspannungen des Komparators 142 so eingestellt sind, daß die Spannung V _E größer ist als die Spannung V₁, ist das Ausgangs signal des Komparators 142, wie aus Fig. 5 hervorgeht, auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Die beiden Eingangs klemmen des NOR-Glieds 138 nehmen niedrigpegelige Signale ab, d. h. der Zeitgeberkreis 136 erzeugt ein niedrig pegeliges Signal, so daß das NOR-Glied 138 ein Hoch pegelsignal liefert. Infolgedessen wird das Ausgangs signal vom NOR-Glied 126 auf den niedrigen Pegel ge setzt, woraufhin der Transistor 30 in den Sperrzustand versetzt wird. Der Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 wird in die in Fig. 1 ausgezogenen Linien eingezeichnete Stellung gebracht, so daß die erste Öffnung 44 a mit der zweiten Öffnung 44 b kommuni ziert.

Das Kältemittel wird gemäß Fig. 6C vom Kompressor 20 zu den Verdampfern 16 und 24 umgewälzt. Das Kühlfach 14 wird daher durch den Verdampfer 24 gekühlt. Auch wenn die Oberflächentemperatur des Kühlfach-Verdampfers 24 eine Größe von 3,5° C oder darunter erreicht, wird das Ausgangssignal vom Komparator 142 nicht invertiert, so daß sich auch der Betriebszustand des elektromagne tischen Ventils 30 nicht ändert. D. h. die erste Öffnung 44 a kommuniziert weiterhin mit der zweiten Öffnung 44 b. Auf die beschriebene Weise wird das Kältemittel weiterhin zu den Verdampfern 16 und 24 umgewälzt. Demzufolge werden sowohl das Gefrierfach 12 als auch das Kühlfach 14 gekühlt.

Danach verringert sich die vom Temperaturfühler 28 gemessene Ist-Temperatur im Kühlfach 14 auf unter -4° C (= t 3), und die Eingangsspannungen des Komparators 162 werden so gesetzt bzw. eingestellt, daß die Spannung V₃ kleiner ist als die Spannung V _SR. Das Ausgangssignal des Kompa rators 162 geht daher auf den niedrigen Pegel über, so daß die Diode 168 in Durchlaßrichtung vorgespannt und damit durchgeschaltet wird. Im Komparator 162 fließt von der Stromquellenklemme 146 über den Temperatur fühler 26, die Diode 168 und den Widerstand 166 in der angegebenen Reihenfolge ein Strom. Die Eingangsspannung V _E an der invertierenden Eingangsklemme des Komparators 142 wird zwangsweise verringert, so daß der Ungleichung V _E < V₂ genügt wird. In diesem Fall wird die Ausgangs spannung des Komparators 142 hoch. Das NOR-Glied 138 liefert ein Niedrigpegelsignal, worauf das NOR- Glied 126 ein Hochpegelsignal erzeugt. Der Transistor 130 schaltet daher durch, so daß der Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 in die in Fig. 1 in gestrichelten Linien eingezeichnete Stellung umge schaltet wird. Das Kältemittel wird dabei vom Kompressor 20 über die Umwälzstrecke gemäß Fig. 6B nur zum Gefrierfach-Verdampfer 16 umgewälzt.

Wenn das Ausgangssignal des Komparators 142 auf den hohen Pegel gesetzt ist, wird die Diode 154 in den Sperrzustand versetzt. Die an der nicht-invertieren den Eingangsklemme des Komparators 142 anliegende Spannung entspricht der Spannung V₁ (für V₁ < V₂), die durch Teilung der von der Stromquellenklemme 146 erhaltenen Stromquellenspannung durch die Widerstände 144 und 148 erhalten wird. Wenn die Ist-Temperatur im Kühlfach 14 in einem Bereich zwischen -4° C und +3,5° C liegt, wird das Ausgangssignal des Komparators 162 wieder hoch. Da jedoch die an der invertierenden Ein gangsklemme des Komparators 142 anliegende Eingangs spannung V _E kleiner ist als die Spannung V₁, bleibt das Ausgangsspannungssignal dieses Komparators ständig auf dem hohen Pegel. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die vom Temperaturfühler 26 gemessene Ist-Oberflächentemperatur des Kühlfach-Verdampfers 24 +3,5° C übersteigt. In diesem Fall wird die Spannung V _E höher als die Spannung V₁, wobei das Ausgangsspannungssignal des Komparators 142 invertiert und auf den niedrigen Pegel gesetzt wird. Der Transistor 130 wird wiederum in den Sperrzustand versetzt, und der Schieber 46 des elektromagnetischen Ventils 30 verschiebt sich in die in Fig. 1 in ausge zogenen Linien eingezeichnete Stellung, in welcher die erste Öffnung 44 a mit der zweiten Öffnung 44 b kommuni ziert. Das Kühlfach 14 wird daher wiederum durch den Verdampfer 24 gekühlt.

Im folgenden sei angenommen, daß die Tür 34 (Fig. 1) offengelassen wird, so daß warme Luft in das Kühlfach 14 eindringt. Die Lufttemperatur im Kühlfach 14 kann dabei nicht auf die richtige, vorgesehene Temperatur (-4° C) gesenkt werden, auch wenn der Kühlfach-Verdampfer 24 einwandfrei arbeitet. Aus diesem Grund wird der Verdampfer 24 überlastet, und auf seiner Oberfläche bildet sich eine dicke Reif- bzw. Eisschicht, so daß dieser Verdampfer in unerwünschter Weise übermäßig stark kühlt. Dieser Nachteil kann je doch vollständig vermieden werden. Die Eingangsspannun gen des Komparators 142 werden bzw. sind so gesetzt, daß dann, wenn die durch den Temperaturfühler 26 gemessene Ist-Oberflächentemperatur des Verdampfers 24 unter eine vorbestimmte Größe (z. B. -30° C bei der dargestellten Ausführungsform) abfällt, die Spannung V _E kleiner wird als die Spannung V₂. Das Ausgangsspannungssignal vom Komparator 142 geht auf den hohen Pegel über, die Diode 154 wird in den Sperrzustand versetzt, und das Ausgangsspannungssignal vom NOR-Glied 126 nimmt den hohen Pegel an. Der Transistor 130 wird daraufhin durch geschaltet, während der Schieber 46 des elektromagneti schen Ventils 30 in der gestrichelt eingezeichneten Stellung gemäß Fig. 1 gehalten wird. In dieser Stellung steht die erste Öffnung 44 a des elektromagnetischen Ventils 30 nicht mit seiner zweiten Öffnung 44 b, sondern mit der dritten Öffnung 44 c in Verbindung. Das Kälte mittel wird dann auf die in Fig. 6B dargestellte Weise umgewälzt, d. h. das Kältemittel strömt nicht in den Verdampfer 24. Das Kühlen des Kühlfaches 14 durch den Verdampfer 24 wird zwangsweise beendet, und die Luft temperatur im Kühlfach 14 steigt allmählich an, so daß die auf der Oberfläche des Verdampfers 24 gebildete Reif- bzw. Eisschicht abgetaut wird.

Wenn danach die Oberflächentemperatur des Kühlfach- Verdampfers 24 etwa +3,5° C erreicht, ist der Abtauvor gang abgeschlossen. Das Ausgangsspannungssignal des Komparators 142 wird invertiert, wobei der Transistor 130 zum Sperren gebracht und das elektromagnetische Ventil 30 umgeschaltet wird. Infolgedessen wird gemäß Fig. 6C eine Kältemittelstrombahn gebildet, durch welche das Kühlfach 14 automatisch gekühlt wird. Diese Betriebsart dauert an, bis der Gefrierfach-Verdampfer 16 auf die Ziel- bzw. Solltemperatur gekühlt worden ist, bei welcher die Spannung V₄ kleiner wird als die Span nung V _C und das Ausgangsspannungssignal des Komparators 172 auf den niedrigen Pegel übergeht. der Kompressor wird daraufhin auf die vorher beschriebene Weise ab geschaltet. Der Kompressor 20 wird erst dann wieder ein geschaltet, wenn die im Gefrierfach 12 herrschende Temperatur auf eine vorbestimmte Solltemperatur, z. B. -10° C, ansteigt.

Wenn beim Kühlschrank gemäß der beschriebenen Ausfüh rungsform der Kühlfach-Verdampfer 24 während des Kühl vorgangs überlastet wird und sich auf seiner Oberfläche eine Reif- bzw. Eisschicht bildet, wird das Kältemittel nicht dem Kühlfach-Verdampfer 24 zugeführt. Unter die sen Bedingungen besitzt die Abtaubetriebsart die erste Priorität über alle anderen Betriebsarten. Weiterhin wird in der Temperaturregelschaltung 140 die Oberflächen temperatur des Verdampfers 24 durch den Komparator 142 erfaßt, der zwei verschiedene Bezugs pegel benutzt und der die Hysterese-Ausgangsspannungs charakteristik gemäß Fig. 5 besitzt, wodurch die Betäti gung des elektromagnetischen Ventils 30 gesteuert bzw. geregelt wird. Ein fehlerhafter Betrieb der Temperatur regelung, verursacht durch kleine Temperaturschwankun gen, beim Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 er zeugte Störsignale und dgl., wird daher vollständig vermieden. Es braucht demzufolge keine Schutzschaltung zur Verhinderung eines fehlerhaften Betriebs bzw. einer falschen Betätigung vorgesehen zu sein.

Im folgenden ist anhand von Fig. 7 eine Temperaturregel vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Er findung beschrieben. Im Schaltbild einer Temperaturregel schaltung 300 gemäß Fig. 7 sind die den Teilen von Fig. 4 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert. Wenn bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 6 der Schnellgefrier-Startschalter 74 geschlossen wird oder wenn die durch den in dieser Schaltung ange ordneten Temperaturfühler gemessene Ist-Lufttemperatur im Gefrierfach 12 die Soll-Temperatur übersteigt, wird der Kompressor 20 eingeschaltet. Das Gefrierfach 12 wird daher im ausreichenden Maße gekühlt, und der Kompressor 20 wird anschließend während einer längeren Zeitspanne nicht eingeschaltet. Infolgedessen kann die Temperatur im Kühlfach 14 ansteigen, was einen ungünstigen Einfluß auf das im Kühlfach enthaltene Gut hat.

Die Schaltung gemäß Fig. 7 ist gegenüber derjenigen nach Fig. 4 so verbessert, daß das vorstehend geschil derte Problem gelöst wird. Das Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 kann auch nach Maßgabe der im Kühlfach 14 herrschenden Temperatur gesteuert werden. Bei der zweiten Ausführungsform wird ein der nicht-invertieren den Eingangsklemme eines Komparators 162 zugeliefertes Spannungssignal V₃ gleichzeitig auch über einen Wider stand 202 an die nicht-invertierende Eingangsklemme eines Komparators 192 angelegt.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 ist der durch Drücken eines Schnellgefrier-Startschalters 74 einge leitete Schnellgefriervorgang derselbe wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform. Die auf das Ende der Betätigung bzw. des Betriebs eines Zeitgeber kreises 136 (d. h. das Ende des Schnellgefriervorgangs) folgende Operation ist nachstehend erläutert.

Wenn die Spannung V₃ des von dem Temperaturfühler 28 gelieferten Temperaturmeßsignals, welches die Luft temperatur im Kühlfach angibt, höher ist als die Span nung V _B, wenn diese beiden Spannungen dem Komparator 192 eingespeist werden, erzeugt der Komparator 192 ein Signal eines niedrigen Pegels. Das von einem UND- Glied 180 zu einem Inverter 210 übertragene Signal wird daher auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Ein Inverter 212 erzeugt ein Hochpegelsignal, das einem UND-Glied 214 zugeführt wird, welches gleichzeitig ein Hochpegel signal von einem Inverter 215 abnimmt. Das UND-Glied 214 liefert ein Hochpegelsignal zu einem Transistor 218, der daraufhin durchschaltet und damit der Kompressor 20 an Spannung legt. Auf diese Weise werden das Kühlfach 14 durch den Verdampfer 24 gekühlt und die durch den Temperaturfühler 28 gemessene Temperatur im Kühl fach 14 gesenkt. Wenn die vom Temperaturfühler 28 erfaßte Signalspannung V₃ kleiner ist als die Spannung V _B, geht das Ausgangsspannungssignal des Komparators 192 auf den hohen Pegel über. Das Ausgangsspannungssignal des UND-Glieds 214 wird dabei niedrig. Der Transistor wird in den Sperrzustand versetzt, und der Kompressor 20 wird damit stromlos gemacht bzw. abgeschaltet.

Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 auf die selbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform in Ab hängigkeit vom Temperaturfühler 18 im Gefrierfach 12 und vom Zeitgeberkreis 136 gesteuert. Außerdem wird das Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 nach Maßgabe des Ausgangssignals des Temperaturfühlers 28 zur Erfassung oder Messung der Lufttemperatur im Kühlfach 14 gesteuert. Infolgedessen kann das Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 einwandfrei in unmittelbarer Abhängigkeit von der Lufttemperatur im Kühlfach 14 gesteuert werden, wodurch der Mangel der zuerst beschriebenen Ausführungs form vermieden wird.

Claims

1. Kompressorbetriebener Kühlschrank,
mit einem Gefrierfach und einem Kühlfach, die jeweils einen Verdampfer und einen Tem peraturfühler aufweisen,
und mit einer Steuereinheit, die auf das Si gnal dieser Temperaturfühler anspricht und den Kompressor ein- oder ausschaltet sowie ab hängig von der Lufttemperatur im Kühlfach ein Kältemittelventil ansteuert,
welches den Kältemittelstrom im normalen Kühlbe trieb sowohl durch den Gefrierfachverdampfer als auch durch den Kühlfachverdampfer, im Schnell gefrierbetrieb dagegen ausschließlich durch den Ge frierfachverdampfer leitet,
wobei die Steuereinheit den Kompressor ein- oder ausschaltet,
wenn entweder die Temperatur im Kühlfach oder im Gefrierfach eine jeweils zugeordnete, fest vorgegebene Bezugstemperatur über- oder unterschrei tet,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kühlfach (14) ein zweiter Temperaturfühler (26) vorgesehen ist, der die Temperatur des Kühl fachverdampfers (24) registriert und sein Signal an die Steuereinheit (36) abgibt,
daß während des normalen Kühlbetriebes die Steuer einheit (36) den Kältemittelstrom
entweder durch beide Verdampfer (16, 24) leitet, wenn die Temperatur des Kühlfachverdampfers (24) eine erste, fest vorgegebene Grenztemperatur über schreitet,
oder durch den Gefrierfachverdampfer (16) alleine leitet, wenn die Temperatur der Kühlfachluft eine zweite, fest vorgegebene Grenztemperatur unterschrei tet,
und daß die Steuereinheit (36) die Dauer des Schnell gefriervorgangs fest vorgibt und im Falle eines Schnellgefriervorgangs den Kompressor (20) frühe stens nach Ablauf dieser Zeitspanne erst dann ab schaltet, wenn die Lufttemperaturen sowohl des Kühl fachs (14) als auch des Gefrierfachs (12) die je weils zugeordnete Bezugstemperatur unterschreiten.

2. Kühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fälliger Abtaubetrieb manuell ausgelöst wird und gegenüber dem normalen Kühlbetrieb Priorität hat.