DE3340356A1 - Process for the operation of the prefreezing device of a freezing appliance equipped with an electronic control - Google Patents
Process for the operation of the prefreezing device of a freezing appliance equipped with an electronic controlInfo
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Abstract
Description
BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH 8000 München 80, 13.10.1983 7000 Stuttgart Hochstraße 17BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH 8000 Munich 80, October 13, 1983 7000 Stuttgart Hochstrasse 17
TZP 83Λ16 Wi/hü ·TZP 83Λ16 Wi / hü ·
Verfahren zum Betreiben der Vorgefriereinrichtung eines mit einer elektronischen Steuerung ausgestatteten Gefriergerätes Method for operating the pre -freezing device of a freezer equipped with an electronic control system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der Vorgefriereinrichtung eines mit einer elektronischen Steuerung ausgestatteten Gefriergerätes, insbesondere eines Haushalts-Gefrierschrankes oder einer Haushalts-Gefriertruhe.The invention relates to a method for operating the pre-freezing device a freezer equipped with an electronic control, in particular a domestic freezer or a household freezer.
Gefriergeräte der genannten Art sind üblicherweise mit einer Schnellgefrierschaltung ausgestattet, mit deren Hilfe das Kälteaggregat des Gerätes in Dauerlauf geschaltet und die untere Ausschalttemperatur des Regler vorübergehend erheblich abgesenkt wird. Beim Betätigen schaltet diese Schnellgefrierschaltung das Kälteaggregat unabhängig vom jeweiligen Schaltzustand seines Temperaturreglers ein. Infolge der sich hierbei einstellenden starken TemperaturabSenkung wird dem neu einzulagernden Gut rasch Wärme entzogen, wodurch es schnell auf die vorgeschriebene Lagertemperatur eingefroren wird. Auf diese Weise will man verhindern, daß ein Teil der mit dem frisch eingelagerten, noch warmen Gut in den" Nutzraum des Gefriergerätes eingebrachten Wärmemenge auf das bereits länger lagernde Gefriergut übergeht und dieses über die höchstzulässige Temperatur erwärmt. Eine auch nur kurzzeitige weitere Erwärmung könnte andernfalls bewirken, daß bereits länger eingelagertes Gut unter ungünstigen Umständen stellenweise sogar über den Gefrierpunkt erwärmt und somit in seiner Qualität und Lagerfähigkeit erheblich beeinträchtigt wird.Freezers of the type mentioned are usually with a Fast freezing circuit equipped, with the help of which the refrigeration unit of the device is switched to continuous operation and the The lower switch-off temperature of the controller is temporarily reduced considerably. When activated, this quick freeze circuit switches the refrigeration unit on regardless of the respective switching status of its temperature controller. As a result of this The setting of a sharp drop in temperature will be new The goods to be stored are quickly deprived of heat, which means that they are quickly frozen to the prescribed storage temperature. In this way you want to prevent some of the freshly stored, still warm goods in the "usable space of the freezer The amount of heat introduced is transferred to the frozen food that has already been stored for a long time and this exceeds the maximum permissible Temperature warmed. A further warming even for a short time could otherwise cause it to last longer In unfavorable circumstances, stored goods are sometimes even warmed to above freezing point and thus their quality and shelf life is significantly impaired.
- 2 COPY - 2 COPY
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
"^* TZP 83/^16"^ * TZP 83 / ^ 16
Diese bekannten Schnellgefrierschalter können aber nicht mit Sicherheit verhindern, daß heim Einbringen größerer Mengen neu einzufrierenden Gutes die Temperatur im Nutzraum des Gefriergerätes vorübergehend über die höchstzulässige Temperatur ansteigt. Den Benutzern von Gefriergeräten wird in solchen Fällen empfohlen, schon längere Zeit vor dem Eingefrieren neuen Gutes den Schnellgefrierschalter zu betätigen und dadurch die Temperatur im Nutzraum des Gefriergerätes weit unter den normalen unteren Ausschaltupunkt des Reglars abzusenken, um auf diese Weise der eingelagerten Grundlast thermische Energie zu entziehen und somit eine im folgenden als "Kältekapazität" bezeichnet Reserve zu schaffen, welche einen Temperaturanstieg über die höchst zulässige Temperatur im Gefriergerät verhindert. Die üblichen Schnellgefrierschalter erhalten somit die Funktion eines "Vorgefrierschalters". However, these known quick freeze switches cannot with certainty prevent larger quantities from being brought into the home Items to be newly frozen the temperature in the usable space of the freezer is temporarily above the maximum permissible temperature increases. In such cases, users of freezers are advised to freeze new ones for a long time Good thing to operate the quick freeze switch and thereby the Reduce the temperature in the usable space of the freezer well below the normal lower switch-off point of the regulator in order to In this way, thermal energy can be withdrawn from the stored base load, which is referred to in the following as "cooling capacity" To create a reserve that prevents the temperature from rising above the maximum permissible temperature in the freezer. The usual Rapid freeze switches thus have the function of a "pre-freeze switch".
Die auf die beschriebene Art mit Hilfe des Vorgefrierschalters zu schaffende Kältekapazität ist aber in hohem Maße von der thermischen Kapazität des Nutzraumes des Gerätes sowie von der Menge des bereits länger eingelagerten Gefriergutes und dessen Beschaffenheit - der sogenannten "Grundlast" (m„,) - und der unteren Ausschalttemperatur abhängig. Ist diese Grundlast klein, so ist deren Kältekapazität beim Erreichen des vorübergehend tiefer eingestellten unteren Ausschaltpunktes wesentlich geringer, als das bei großer Grundlast der Fall ist. Andererseits wird bei großer Grundlast der untere Ausschaltpunkt erst nach erheblich längerer Laufdauer des Kälteaggregats erreicht und somit in diesem Falle unter Umständen eine wesentlich höhere Kältekapazität geschaffen, als dies für die jeweilige Menge des neu einzufrierenden Gutes - der sogenannten "Neulast11 (m™. ) - erforderlich wäre. Somit wird bei Benutzung bekannter Vorgefrierschalter bei kleiner Neulast und hoher Grundlast mehr Ernergie als nötig verbraucht, während bei niedriger Grundlast und hoher Neulast eine entsprechende Kältekapazität nur durch unwirtschaftliches, sehr tiefes Absenken der unteren Ausschalttemperatur zu erreichen wäre.The refrigeration capacity to be created in the manner described with the help of the pre-freezing switch depends to a large extent on the thermal capacity of the usable space of the device as well as on the amount of frozen food that has been stored for a long time and its nature - the so-called "base load" (m ",) - and depending on the lower switch-off temperature. If this base load is small, its cooling capacity is significantly lower when the lower switch-off point, which is set temporarily lower, is reached than is the case with a high base load. On the other hand, when the base load is high, the lower switch-off point is only reached after the refrigeration unit has been running for a considerably longer period of time, and in this case, under certain circumstances, a significantly higher refrigeration capacity is created than is the case for the respective quantity of goods to be newly frozen - the so-called "new load 11 (m ™.)" If known pre-freezing switches are used with a small new load and a high base load, more energy than necessary is consumed, while with a low base load and a high new load, a corresponding cooling capacity can only be achieved by an uneconomical, very low lowering of the lower switch-off temperature.
COPY 1 - 3 -COPY 1 - 3 -
BAD ORiGfMALBAD ORiGfMAL
"" '~y-:- :· "-"""" 33Λ0356""'~ y- : - : · "-""""33Λ0356
_//. TZP 83/416_ //. TZP 83/416
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Gefriergeräten der eingangs näher beschriebenen Art ein Verfahren zum Vorgefrieren anzugeben, nach welchem die infolge unterschiedlicher Grundlasten (nip,· ) und neue Lasten (nUrT ) entstehenden Probleme auf einfache Weise zuverlässig behoben werden.The invention is based on the object of specifying a method for pre-freezing in freezers of the type described in detail above, according to which the problems arising as a result of different base loads (nip, ·) and new loads (only T ) are reliably eliminated in a simple manner.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem Einschalten der Vorgefriereinrichtung die folgenden Verfahrensschritte eingeleitet werden:This object is achieved according to the present invention in that when the pre-freezing device is switched on, the the following procedural steps are initiated:
a) Erfassen der Masse und Art der.neuen Last und Schalten des Kälteaggregats in Dauerlaufa) Detecting the mass and type of the new load and switching of the refrigeration unit in continuous operation
b) Abfragen, ob Vorbedingungen zum Messen und Prüfen bestimmter Betriebsbedinungen erfüllt* sind,b) Query whether preconditions for measuring and testing certain operating conditions are met *,
c) Ermitteln des zeitlichen Temperaturgradienten im Nutzraum des Gefriergerätes zur Bestimmung der Grundlast des Gerätes,c) Determining the temperature gradient over time in the usable space of the freezer to determine the base load of the device,
d) Ermitteln der idealen Vorgefriertemperatur, bzw. der für die herrschende Grundlast zulässigen Masse der neuen Last,d) Determining the ideal pre-freezing temperature or the permissible mass of the new load for the prevailing base load,
e) Einstellen dererrechneten Vorgefriertemperatur als neuer Regler-Sollwert unde) Set the calculated pre-freezing temperature as the new one Controller setpoint and
f) Ausschalten des Vorgefrierschalters nach Erreichen des neuen Regler-Sollwertes und Signalisieren der Einfrierbereitschaft des Gerätes.f) Switching off the pre-freezing switch after reaching the new controller setpoint and signaling that the device is ready to freeze.
Mit dem erfindungsgemäßen Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte wird heim Einschalten der Vorgefrierschaltung dafür gesorgt, daß unabhängig von der jeweiligen Grundlast im Gefriergerät eine optimale Kältekapazität für das neu einzufrierende Gut geschaffen· wird.With the sequence of the individual method steps according to the invention, the pre-freezing circuit is switched on for this ensured that regardless of the respective base load in the freezer, an optimal cooling capacity for the new to be frozen Well created.
-Γ--Γ-
TZP 83/416TZP 83/416
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von einem in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Flußdiagramm und drei grafischen Darstellungen erläutert. Es zeigen:The method according to the invention is in the description below with the aid of a flowchart shown in simplified form in the accompanying drawing and three graphical ones Illustrations explained. Show it:
Fig. 1 ein Flußdiagramm, aus dem die Aufeinanderfolge der einzelnen Verfahrensschritte nach dem Auslösen des Vorgefriervorganges hervorgeht,Fig. 1 is a flow chart showing the sequence of individual process steps after triggering the pre-freezing process emerges,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der "beim Einschalten des Vorgefrierschalters eintretenden Temperaturabsenkung bei unterschiedlicher Grundlast,Fig. 2 is a graphical representation of the "when switching on the Pre-freeze switch occurring temperature decrease with different base load,
Fig. 3 undFig. 3 and
Fig. h weitere grafische Darstellungen zur Erläuterung einzelner Verfahrensschritte nach dem Flußdiagramm.FIG. H shows further graphic representations to explain individual method steps according to the flowchart.
In dem Diagramm nach Fig. 2 ist über der Zeit t als Abszisse die Temperaturo)L als Ordinate aufgetragen. Hierin ist mit <\9)die für die Langzeitlagerung von Gefriergut vorgeschriebene Lagertemperatur von beispielsweise -18° C bezeichnet. Dieser Temperatur entspricht der am Regler des Gefriergerätes eingestellte obere Schaltpunkt, bei dessen Überschreiten das Kälteaggregat eingeschaltet wird.In the diagram according to FIG. 2, the temperature o) L is plotted as the ordinate over the time t as the abscissa. Here, <\ 9) is the prescribed storage temperature of -18 ° C for long-term storage of frozen goods. This temperature corresponds to the upper switching point set on the controller of the freezer, and if this is exceeded, the refrigeration unit is switched on.
Aus diesem Diagramm läßt sich erkennen, wie im Innenraum des Gerätes die Temperatur absinkt, wenn beim Erreichen des oberen Schaltpunktes der Regler anspricht und das Kälteaggregat einschaltet. Die obere flache Kurve veranschaulicht dabei den Temperaturverlauf im Falle einer großen Grundlast, während die wesentlich steiler abfallende, untere Kurve den Temperaturverlauf bei geringer Grundlast angibt. Hieraus läßt sich erkennen, daß unter der VoraussetzungFrom this diagram it can be seen how the temperature in the interior of the device drops when the upper temperature is reached Switching point of the controller responds and the refrigeration unit switches on. The upper flat curve illustrates this Temperature profile in the case of a large base load, while the lower curve, which drops significantly more steeply, shows the temperature profile with a low base load. From this it can be seen that under the premise
*2 " 1I = *2* 2 " 1 I = * 2
^4. τζρ 83Λ16^ 4. τζρ 83Λ16
nach Ablauf des hierdurch repräsentierten konstanten Zeitintervalles im Falle einer großen Grundlast die Temperatur *^L und im Falle einer geringen Grundlast die erheblich tiefer liegende Temperatur ^) erreicht wird. Die jeweils herrschende Grundlast bzw. die thermische Kapazität im Innenraum des Gerätes läßt sich aufgrund dieser Zusammenhänge über den Gradienten der Innentemperatur nach der Zeit bestimmen.after the constant time interval represented by this has elapsed, in the case of a high base load the temperature * ^ L and in the case of a low base load the considerably lower temperature ^) is reached. The prevailing base load or the thermal capacity in the interior of the device can be determined on the basis of these relationships via the gradient of the interior temperature over time.
Es sei angenommen, der Vorgefriergang werde bei einer StarttemperaturA^ ausgelöst, dann ergibt sich bei einem konstanten Zeitintervall für den Fall einer kleinen Grundlast der Temperaturgradient alsIt is assumed that the pre-freezing cycle starts at a starting temperature A ^ triggered, the temperature gradient is then obtained with a constant time interval for the case of a small base load as
Für den Fall einer anderen Grundlast ergibt sich der hiervon abhängige, unterschiedliche Temperaturgradient in analoger Weise, Bei den nachfolgenden Betrachtungen ist daher nur der Fall geringer Grundlast berücksichtigt.For the case of a different base load, the dependent, different temperature gradient results in an analogous way, In the following considerations, only the case is less Base load taken into account.
Bei dem in dem Flußdiagramm nach Fig. 1 in die einzelnen Verfahrensschritte zerlegten Verfahrensablauf beim Vorgefriervorgang wird bei dessen Auslösung mit "Vorgefrieren Start" und gegebenenfalls gleichzeitiger Eingabe der Masse mNL der neuenIn the decomposed in the flowchart of FIG. 1 in the individual process steps procedure during pre-freezing process and during its release with "pre-freezing start" optionally simultaneous input of the mass m of the new NL
Last zunächst das Kälteaggregat in vorübergehenden DauerlaufFirst load the refrigeration unit in a temporary continuous run
·. im Flußdiagramm·. in the flow chart
geschaltet. Dann wird nach (I)/geprüft, ob entsprechende Vorbedingungen erfüllt sind, d.h. ob die Gerätetemperatur kleiner als der obere Schaltpunkt des Reglers, in diesem Falle -18° C, ist. Vorbedingung hierzu ist, daß nach dem letzten Schließen der Tür des Gerätes eine insbesondere vom Gerätetyp abhängige Mindestzeit vergangen ist und von der letzten Türöffnung herrührende störende Einflüsse abgeklungen sind.switched. Then according to (I) / it is checked whether corresponding preconditions are fulfilled, i.e. whether the device temperature is lower than the upper switching point of the controller, in this case -18 ° C. A precondition for this is that after the last closing of the door of the device, one of the device type The dependent minimum time has passed and the disruptive influences resulting from the last door opening have subsided.
Sofern die vorstehend genannten Vorbedingungen erfüllt sind, wird, wie weiter vorn erläutert, nach (2) der Temperaturgradient beispielsweise mit Hilfe eines Mikroprozessors er-If the above-mentioned preconditions are met, the temperature gradient becomes, as explained above, according to (2) for example with the help of a microprocessor
COPY " 6 "COPY " 6 "
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
->· TZP 83Λ16-> TZP 83Λ16
mittelt. Hierbei muß jedoch berücksichtigt werden, daß dieser Gradient der Punktion = F/. ν nicht nur von der Grundiast niGL, sondern ebenfalls von der absoluten Temperatur im Geräteinneren abhängig ist, da sich mit sinkender Temperatur auch deren Absinkgeschwindigkeit ändert.averages. Here, however, it must be taken into account that this gradient of the puncture = F /. ν is not only dependent on the basic load ni GL , but also on the absolute temperature inside the device, since the rate of fall also changes as the temperature drops.
Diese aus dem Diagramm nach Fig. 3 hervorgehenden Zusammenhänge, nach denen sich das Temperaturmittel (*ϋ^2~Λ/±)ί 2 ändert, haben ihre Ursache in dem bei sinkender Verdampfertemperatur schlechter werdenden Wirkungsgrad des Kälteaggregats und der mit dem Absinken der Innentemperatur größer werdenden Temperaturdifferenz zur Außentemperatur und dem dadurch hervorgerufenen größer werdenden Wärmeeinfall durch die Wärmeisolierung des Gerätes. Aus diesem Grunde kann aus der Größe des bei einer beliebigen Ausgangstemperatur unterhalb des oberen Schaltpunktes gemessenen Temperaturgradienten nach der Zeit noch nicht exakt auf die Grundlast m„, geschlossen werden. Will man nicht von einer festen Ausgangstemperatur'tS abhängig sein, so muß weiterhin bekannt sein, bei welcher Temperatur der Gradient gemessen wurde.These relationships, which emerge from the diagram according to FIG. 3, according to which the temperature mean (* ϋ ^ 2 ~ Λ / ±) ί 2 changes, are caused by the deterioration in the efficiency of the refrigeration unit as the evaporator temperature drops and that with the decrease in the internal temperature increasing temperature difference to the outside temperature and the resulting increasing heat incidence through the thermal insulation of the device. For this reason, it is not yet possible to draw an exact conclusion about the base load m "from the size of the temperature gradient measured at any starting temperature below the upper switching point. If one does not want to be dependent on a fixed starting temperature, it must also be known at which temperature the gradient was measured.
Es muß daher nach (3) zunächst ein rechnerischer Zwischenwert mGL aus dem SeSenwär'fciSen Temperaturgradienten nach der Zeit errechnet werden, wobeiAccording to (3), therefore, an arithmetic intermediate value m GL must first be calculated from the S e S enwär ' fci S en temperature gradient according to the time, whereby
ist (Auswertung des Gradienten mit der Annahme ^o~^±~^o*~^'±*= is (evaluation of the gradient with the assumption ^ o ~ ^ ± ~ ^ o * ~ ^ '± * =
c = konstant).c = constant).
Um auch die absolute Temperatur im Meßintervall zu berücksichtigen, muß nach (h) mnr * mit dem Faktor nu,/m»,-* aus Fig. h multipliziert werden, um die Grundlast von m„T zu erhalten. Aus der auf diese Weise aus (k) exakt gewonnenen Grundlast m„, und der beim Einleiten des Vorgefriervorganges eingegebenen Größe der einzulegenden neuen Last m™ wird dann über eine Funktion mitIn order to also take into account the absolute temperature in the measuring interval, according to (h) m nr * must be multiplied by the factor nu, / m », - * from Fig. H in order to obtain the basic load of m« T. From the base load m “obtained exactly from (k) in this way and the value of the new load m ™ to be inserted when the pre-freezing process was initiated, a function is then used with
copy ^ " 7 "copy ^ " 7 "
BADBATH
ϊ- TZP 83/^16ϊ- TZP 83 / ^ 16
zwei Variablen, die für den speziellen Fall ideale Vorgefriertemperatur λΛ berechnet. Diese wird dann ler-Programm als neue Sollgröße übergeben.two variables, the ideal pre-freezing temperature for the special case λΛ calculated. This is then transferred to the ler program as the new setpoint.
temperatur λΛ berechnet. Diese wird dann dem Temperaturreg-temperature λΛ calculated. This is then sent to the temperature regulator
Sobald diese Temperatur i/V erreicht ist, wird im letzten Schritt des Verfahrens die Einlegebereitschaft für die eingangs eingestellte Menge der Neulast m™ optisch und/oder akustisch signalisiert. Im Falle, daß die eingangs eingegebene Menge der neuen Last für die tatsächlich vorhandene Grundalst und die somit durch den Vorgefriervorgang zu schaffende Kältekapazität zu hoch ist, kann vorgesehen sein, daß die höchste, für diesen Fall zulässige Neulast durch eine optische Anzeige angegeben wird.As soon as this temperature i / V is reached, the last Step of the procedure the readiness for the input Set amount of Neulast m ™ optically and / or acoustically signals. In the event that the amount entered at the beginning of the new load for the actually existing Grundalst and the cold capacity to be created by the pre-freezing process is too high, it can be provided that the highest, for In this case, the permissible new load is indicated by a visual display.
-S--S-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |