DE3904216A1 - Refrigerator having a microprocessor-controlled temperature regulation - Google Patents

Refrigerator having a microprocessor-controlled temperature regulation

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Abstract

In this it is proposed to control the cool-space temperature of a refrigerator which is designed with a normal refrigerator section (1) and a freezer section (2), a one-circuit refrigerant circulation, a compressor refrigeration unit (3), a condenser (6), a throttle member and in each case an evaporator part (4, 5) for the freezer section and the normal refrigerator section. An electronic control unit (8) ensures the regulation of the temperature of the interior space, a temperature sensor (9) being arranged in the normal refrigerator section (1) and a further temperature sensor (11) in the freezer section (2). The microprocessor-controlled control unit (8) is supplied with the temperature values from the interior space of the normal refrigerator section (1), directly from the evaporator part (4) of the normal refrigerator section (1), and from the interior space of the freezer section (2). When the temperature in the freezer section (2) exceeds a predetermined value, a recirculation air blower (12) is switched on for circulating the air in the normal refrigerator section (1). As a result, the temperature in the freezer section (2) is always held at permissible temperature values even in the case of extremely unfavourable outside temperatures or when the user has preset the desired value at a value which is too high. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für einen Kühlschrank mit einem Normalkühlfach und einem Gefrierfach, mit einem Einkreis-Kältemittelkreislauf, der im wesent­ lichen mit einem Kompressor-Kühlaggregat, einem Kondensator, einem Drosselorgan und jeweils einem Verdampferteil für das Gefrierfach und das Normalkühlfach ausgebildet ist, mit einer elektronischen Steuereinheit für die Temperatur­ regelung des Innenraumes, wobei ein Temperaturfühler im Normalkühlfach und ein weiterer Temperaturfühler im Gefrierfach angeordnet ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Kühlschrank zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.The invention relates to a method for a Refrigerator with a normal refrigerator compartment and a freezer compartment, with a single-circuit refrigerant circuit, which is essentially with a compressor cooling unit, a condenser, a throttle body and an evaporator part for the freezer compartment and the normal refrigerator compartment are designed, with an electronic control unit for the temperature regulation of the interior, using a temperature sensor in the normal refrigerator compartment and another temperature sensor in the Freezer compartment is arranged. Furthermore, the Invention on a refrigerator to carry out the aforementioned method.

Die heute gebräuchlichen Kühlschränke mit einem Gefrierfach weisen in der Regel einen Einkreis-Kältemittelkreislauf auf. Dabei wird der Kühlmittelfluß von einem einstellbaren Thermostaten im Normalkühlfach durch intermittierende Einschaltung des Kompressor-Kühlaggregates gesteuert. Die im Gefrierfach notwendigen niedrigen Temperaturen (mindestens -18°C) werden durch eine größere Dimensionie­ rung des Verdampferabschnittes im Gefrierfach erzielt. Dadurch erhält man eine kostengünstige Regelung, die zudem einfach ist und sich in der Praxis als sehr robust bewährt hat. Dem steht jedoch der Nachteil gegenüber, daß die zur sicheren Lagerung von Tiefkühlkost über längere Zeit notwendigen tiefen Temperaturen dann nicht sicher eingehalten werden, wenn der Thermostat im Kühlteil sehr hoch steht und/oder die Raumtemperatur sehr niedrig ist. Letzteres kann beispielsweise passieren, wenn ein Wohnungs­ inhaber im Winter für einige Tage verreist und die Heizung über den Raumthermostat so einreguliert, daß zwar mit Sicherheit Frostschäden vermieden werden, aber ansonsten Umgebungstemperaturen zwischen 5 und 10°C herrschen. Wenn dann der Thermostat im Kühlschrank auch nicht kältere Temperaturen fordert, kann unter Umständen der Kompressor völlig ausgeschaltet bleiben und damit die Tiefkühlkost auftauen.Today's refrigerators with a freezer compartment usually have a single-circuit refrigerant circuit on. The coolant flow is adjustable Thermostats in the normal refrigerator compartment by intermittent Activation of the compressor cooling unit controlled. The low temperatures necessary in the freezer (at least -18 ° C) are due to a larger dimension tion of the evaporator section in the freezer. This gives you an inexpensive scheme that is also simple and proves to be very robust in practice has proven. However, there is the disadvantage that the safe storage of frozen food over long periods Low temperatures necessary for the time are then not certain be observed if the thermostat in the refrigerator compartment is very is high and / or the room temperature is very low. The latter can happen, for example, when an apartment Owner in winter for a few days and the heating regulated via the room thermostat so that with  Safety frost damage can be avoided, but otherwise The ambient temperature is between 5 and 10 ° C. If the thermostat in the refrigerator is not colder The compressor may under certain circumstances demand temperatures stay completely off and thus the frozen food thawing.

Um diesen negativen Effekt zu vermeiden, sind Kühlschränke bekannt geworden, die im Kühlteil eine kleine Zusatzheizung haben, die entweder über einen Schalter manuell oder über einen Thermostaten automatisch eingeschaltet wird. Damit wird zwar die gewünschte Sicherheit eines ausreichend häufigen Anspringens des Kompressors und damit die Einhal­ tung ausreichend tiefer Temperaturen im Gefrierfach er­ reicht, aber es muß doch ein deutlich erhöhter Stromver­ brauch in Kauf genommen werden.To avoid this negative effect, refrigerators are become known, the small additional heater in the refrigerator have either a switch manually or automatically switched on via a thermostat. The desired security of one is sufficient frequent start of the compressor and thus the halo freezing temperatures sufficiently low enough, but it must have a significantly increased Stromver need to be accepted.

Weiterhin ist es durch die DE-C 23 50 888 bereits bekannt, beim Überschreiten einer vorbestimmten Höchsttemperatur im Gefrierfach den Kompressor unabhängig vom Thermostaten im Normalkühlfach, also direkt von einem Thermostaten im Gefrierfach, einzuschalten.Furthermore, it is already known from DE-C 23 50 888 when a predetermined maximum temperature is exceeded the compressor in the freezer independent of the thermostat in the normal refrigerator compartment, i.e. directly from a thermostat in the freezer compartment.

Der Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch darin, daß hiermit keine energiegünstige Betriebsweise des Kühl­ schrankes möglich ist und daß die Gefahr besteht, daß im Normalkühlfach auch Minustemperaturen herrschen können, die z. B. ein Platzen von Flaschen oder dergl. zur Folge haben.The disadvantage of this design, however, is that that hereby no energy-efficient operation of the cooling closet is possible and that there is a risk that freezing temperatures can also prevail in the normal refrigerator compartment, the z. B. a burst of bottles or the like to have.

Man könnte natürlich auch für das Normalkühlfach und das Gefrierfach völlig selbständige Kühlkreisläufe vorsehen, jedoch wären diese Lösungen aufwendig und teuer.You could of course also for the normal refrigerator compartment and the freezer compartment provides completely independent cooling circuits, however, these solutions would be complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Kühlschrankes der eingangs genannten Art und einen Kühlschrank zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, wodurch zu hohe Temperaturen im Gefrierfach vermieden werden und trotzdem günstige Verbrauchswerte eingehalten werden.The invention has for its object a method to control a refrigerator of the aforementioned Art and a refrigerator to carry out this procedure to create, causing excessive temperatures in the freezer can be avoided and still favorable consumption values be respected.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren erzielt. Ein erfindungsgemäß ausgebil­ deter Kühlschrank zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ist in Anspruch 4 aufgeführt.The solution to this problem is achieved in claim 1 specified procedure achieved. A trained according to the invention the refrigerator to carry out the procedure Claim 1 is listed in Claim 4.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.Appropriate further training and refinements by Erfin result from the associated subclaims.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht im wesent­ lichen darin, daß selbst bei extrem ungünstigen Außentem­ peraturen oder vom Benutzer zu hoch eingestellter Sollwert­ vorgabe die Temperaturen im Gefrierfach nie einen unzu­ lässigen Wert überschreiten können. Die Mikroprozessor- Steuerung übernimmt dabei in verbrauchsgünstiger Weise die stufenweise Einleitung von Maßnahmen, um den Kompressor im Sinne benötigter Kühlleistung einzuschalten. Dadurch wird eine Sicherheit für das tiefgefrorene Kühlgut erreicht und der Kühlschrank arbeitet insgesamt mit günstigen Verbrauchswerten.The advantage achieved with the invention is essentially Lichen in that even with extremely unfavorable outside temperatures or setpoint set too high by the user the temperatures in the freezer never set too high can exceed the permissible value. The microprocessor Control takes over in a fuel-efficient manner the gradual initiation of measures to the compressor in the sense of the required cooling capacity. Thereby safety for the frozen goods is achieved and the fridge works overall with cheap ones Consumption values.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in symbolischer Darstellung einen Kühlschrank mit Normalkühlfach und Gefrierfach, dem Kältemittel-Kreislauf und den wesentlichen Teilen der Steuerung in Blockschaltbildweise. An embodiment of the invention is in the drawing shown purely schematically and will be described in more detail below explained. The drawing shows a symbolic representation a fridge with normal fridge and freezer, the refrigerant circuit and the essential parts the control in block diagrams.  

In der Zeichnung ist das Normalkühlfach des Kühlschrankes mit (1) und das Gefrierfach mit (2) bezeichnet. Der Kälte­ mittel-Kreislauf wird in üblicher Weise gebildet durch den Kompressor (3), das im Normalkühlfach (1) angeordnete Verdampferteil (4), das im Gefrierfach (2) angeordnete Verdampferteil (5), den außerhalb des Gehäuses, bzw. in der Gehäusewand integrierten Kondensator (6) und einem nicht näher dargestellten Drosselorgan. Die Steuerung des Kompressors (3) des Kühlschrankes erfolgt in Abhängig­ keit des eingestellten Temperatur-Soll-Wertes über den im Normalkühlfach (1) zugänglichen Temperaturregler (7) und über verschiedene Temperatur-Ist-Werte im Normalkühl­ fach (1) und Gefrierfach (2), wobei die Temperaturwerte einem Mikroprozessor der elektronischen Steuereinheit (8) zugeführt werden. über einen Temperaturfühler (9) wird die Innenraumtemperatur des Normalkühlfaches gemessen, ein Temperaturfühler (10) mißt die Temperatur direkt am Verdampferteil (4) und ein Temperaturfühler (11) erfaßt die Innenraumtemperatur des Gefrierfaches (2).In the drawing, the normal refrigerator compartment of the refrigerator is labeled ( 1 ) and the freezer compartment is labeled ( 2 ). The refrigerant medium circuit is formed in the usual way by the compressor ( 3 ), the evaporator part ( 4 ) arranged in the normal cooling compartment ( 1 ), the evaporator part ( 5 ) arranged in the freezer compartment ( 2 ), the outside of the housing, or in the Housing wall integrated capacitor ( 6 ) and a throttle body, not shown. The compressor ( 3 ) of the refrigerator is controlled depending on the set temperature setpoint via the temperature controller ( 7 ) accessible in the normal cooling compartment ( 1 ) and via various actual temperature values in the normal cooling compartment ( 1 ) and freezer compartment ( 2 ), the temperature values being fed to a microprocessor of the electronic control unit ( 8 ). The interior temperature of the normal cooling compartment is measured via a temperature sensor ( 9 ), a temperature sensor ( 10 ) measures the temperature directly on the evaporator part ( 4 ) and a temperature sensor ( 11 ) detects the interior temperature of the freezer compartment ( 2 ).

Die Funktion der vorbeschriebenen Anordnung ergibt sich wie folgt:
Über den Temperaturregler (7) wird vom Benutzer die jeweils gewünschte Kühltemperatur für das Normalkühlfach (1) vorge­ wählt. Im Normalfall wird damit der Kompressor (3) inter­ mittierend eingeschaltet und im Normalkühlfach (1) wie auch im Gefrierfach (2) werden die erforderlichen Kühl­ temperaturen eingehalten.The function of the arrangement described above results as follows:
The user chooses the desired cooling temperature for the normal cooling compartment ( 1 ) via the temperature controller ( 7 ). Normally, the compressor ( 3 ) is switched on intermittently and the required cooling temperatures are maintained in the normal refrigerator compartment ( 1 ) and in the freezer compartment ( 2 ).

Sollte nun aber im Gefrierfach (2) die Temperatur auf einen unzulässig hohen Wert ansteigen, so wird dies dem Mikroprozessor der Steuereinheit (8) von dem Temperatur­ fühler (11) gemeldet. Dieser veranlaßt zunächst die Ein­ schaltung des Umluftgebläses (12), um im Innenraum des Normalkühlfaches (1) eine günstigere Temperaturverteilung zu erzielen und somit das Einschalten des Kompressors (3) zu bewirken und durch die bessere Durchmischung der Luft und den intensiveren Wärmeübergang an den Kühlraumwänden insgesamt die Einschalthäufigkeit des Kompressors (3) zu erhöhen.But if the temperature in the freezer compartment ( 2 ) rises to an impermissibly high value, this is reported to the microprocessor of the control unit ( 8 ) by the temperature sensor ( 11 ). This first causes the circuit of the air blower ( 12 ) in order to achieve a more favorable temperature distribution in the interior of the normal cooling compartment ( 1 ) and thus to switch on the compressor ( 3 ) and by the better mixing of the air and the more intensive heat transfer to the cold room walls to increase the total number of times the compressor ( 3 ) is switched on.

Wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne die Tempera­ tur im Gefrierfach (2) immer noch unzulässig hoch ist, wird vom Mikroprozessor der Steuereinheit (8) der am Temperaturregler (7) eingestellte Temperatur-Soll-Wert auf einen niedrigeren Vorgabe-Wert korrigiert. Dadurch müßte der Kompressor (3) eingeschaltet werden, bzw. die Einschaltansprechschwelle früher erreicht werden. Gegebe­ nenfalls kann die Absenkung des Einstellwertes auch in ein oder mehreren Schritten erfolgen.If after a specified period of time the temperature in the freezer compartment ( 2 ) is still impermissibly high, the microprocessor of the control unit ( 8 ) corrects the temperature setpoint set on the temperature controller ( 7 ) to a lower default value. As a result, the compressor ( 3 ) would have to be switched on or the switch-on response threshold had to be reached earlier. If necessary, the setting value can also be reduced in one or more steps.

Sollte auch danach die Temperatur im Gefrierfach (2) immer noch unzulässig hoch sein, so würde der Mikropro­ zessor das Einschalten der Zusatzheizung (13) veranlassen, um die Lufttemperatur im Normalkühlfach (1) zu erhöhen. Dadurch würde dann über den Temperaturregler (7) die Einschaltung des Kompressors (3) bewirkt werden.If the temperature in the freezer compartment ( 2 ) is still inadmissibly high afterwards, the microprocessor would cause the additional heater ( 13 ) to be switched on in order to increase the air temperature in the normal cooling compartment ( 1 ). This would then cause the compressor ( 3 ) to be switched on via the temperature controller ( 7 ).

Der Mikroprozessor der Steuereinheit (8) könnte natürlich noch weitere Warn- und Hinweisfunktionen für den Benutzer auslösen. So könnten dem Benutzer akustisch oder visuell Hinweise gegeben werden, wenn über eine längere Zeit im Gefrierfach (2) unzulässig hohe Temperaturen trotz aller Sicherheitsmaßnahmen aufgetreten sind, so daß die Lagersicherheit der Lebensmittel nicht gewährleistet ist. Die Alarm- und Hinweisfunktionen könnten dann durch eine bewußte Schaltmaßnahme des Benutzers inaktiviert werden.The microprocessor of the control unit ( 8 ) could of course trigger further warning and information functions for the user. Thus, the user could be given acoustic or visual information if inadmissibly high temperatures have occurred in spite of all safety measures in the freezer compartment ( 2 ) over a long period of time, so that the storage safety of the food is not guaranteed. The alarm and information functions could then be deactivated by a conscious switching action by the user.

Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich, die Reihenfolge der vorbeschriebenen Steuerungsmaßnahmen abzuwandeln, eine einzelne Steuerungsstufe wegzulassen, oder aber verschiedene Steuerungsstufen zusammenzufassen. Within the scope of the invention it is of course also possible the order of the control measures described above modify, omit a single control level, or to combine different control levels.  

Neben der automatischen Schaltbarkeit des Umluftgebläses (12) könnte auch eine manuelle Schaltbarkeit des Gebläses angeboten werden, damit der Benutzer von sich aus auf günstigere Kühlluftverhältnisse im Normalkühlfach (1) einwirken kann. So könnte z. B. das Umluftgebläse (12) dauernd oder stufenweise einschaltbar ausgebildet sein. Eine intermittierende Betriebsweise könnte so z. B. parallel mit der Einschaltdauer des Kompressors (3) verknüpft sein.In addition to the automatic switchability of the circulating air fan ( 12 ), manual switchability of the fan could also be offered so that the user can influence the more favorable cooling air conditions in the normal cooling compartment ( 1 ). For example, B. the circulating air blower ( 12 ) can be switched on continuously or in stages. An intermittent mode of operation could, for. B. in parallel with the duty cycle of the compressor ( 3 ).

Der direkt am Verdampferteil (4) angeordnete Temperatur­ fühler (10) hat lediglich die Aufgabe, das Wiedereinschalten des Kompressors (3) erst dann freizugeben, wenn der Ver­ dampfer (4) z. B. die 0°C-Grenze überschritten hat, so daß eventuell gebildetes Eis abgetaut ist.The directly on the evaporator part ( 4 ) arranged temperature sensor ( 10 ) has only the task of releasing the compressor ( 3 ) only when the evaporator ( 4 ) z. B. has exceeded the 0 ° C limit, so that any ice formed is thawed.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Kühlraumtemperatur eines Kühlschrankes mit einem Normalkühlfach und einem Gefrier­ fach und mit einem Einkreis-Kältemittelkreislauf, der im wesentlichen mit einem Kompressor-Kühlaggregat, einem Kondensator, einem Drosselorgan und jeweils einem Verdampfer­ teil für das Gefrierfach und das Normalkühlfach ausgebildet ist, mit einer elektronischen Steuereinheit für die Tempera­ turregelung des Innenraums, wobei ein Temperaturfühler im Normalkühlfach und ein weiterer Temperaturfühler im Gefrierfach angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Steuereinheit (8) einen Mikroprozes­ sor aufweist, dem die jeweiligen Temperaturwerte vom Innenraum des Normalkühlfaches (1), direkt vom Verdampfer­ teil (4) des Normalkühlfaches (1) und vom Innenraum des Gefrierfaches (2) zugeführt werden,
und daß bei Überschreiten der Temperatur im Gefrierfach (2) über einen vorbestimmten Wert hinaus ein Umluftgebläse (12) zur Umwälzung der Luft im Normalkühlfach (1) eingeschaltet wird.1. A method for controlling the refrigerator compartment temperature of a refrigerator with a normal refrigerator compartment and a freezer compartment and with a single-circuit refrigerant circuit, which is essentially designed with a compressor cooling unit, a condenser, a throttle element and in each case an evaporator for the freezer compartment and the normal refrigerator compartment , with an electronic control unit for the temperature control of the interior, a temperature sensor being arranged in the normal cooling compartment and a further temperature sensor in the freezer compartment, characterized in that
that the electronic control unit ( 8 ) has a microprocessor to which the respective temperature values from the interior of the normal cooling compartment ( 1 ), directly from the evaporator part ( 4 ) of the normal cooling compartment ( 1 ) and from the interior of the freezer compartment ( 2 ) are supplied,
and that if the temperature in the freezer compartment ( 2 ) is exceeded beyond a predetermined value, a circulating air blower ( 12 ) for circulating the air in the normal cooling compartment ( 1 ) is switched on. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne und bei zu hoher Temperatur im Gefrierfach (2) der im Normalkühl­ fach (1) voreingestellte Temperaturwert vom Mikroprozessor mindestens einmal in Richtung eines niedrigeren Wertes korrigiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that after a certain period of time and if the temperature in the freezer compartment ( 2 ) is too high, the temperature value preset in the normal cooling compartment ( 1 ) is corrected at least once in the direction of a lower value by the microprocessor. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne und zu hoher Temperatur im Gefrierfach (2) eine Zusatzheizung (13) zur Erwärmung der Luft im Normalkühlfach (1) eingeschaltet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that after a certain period of time and too high temperature in the freezer ( 2 ) an additional heater ( 13 ) for heating the air in the normal cooling compartment ( 1 ) is switched on. 4. Kühlschrank mit einem Normalkühlfach und einem Gefrier­ fach und mit einem Einkreis-Kältemittelkreislauf, der im wesentlichen aus einem Kompressor-Kühlaggregat, einem Kondensator, einem Drosselorgan und jeweils einem Ver­ dampferteil für das Gefrierfach und das Normalkühlfach gebildet wird, mit einer elektronischen Steuereinheit für die Temperaturregelung des Innenraumes, wobei ein Temperaturfühler im Normalkühlfach und ein weiterer Tempera­ turfühler im Gefrierfach angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Steuereinheit (8) einen Mikroprozessor aufweist, der jeweils mit einem Temperaturfühler (9) im Normalkühlfach (1), einem Temperaturfühler (10) direkt am Verdampferteil (4) des Normalkühlfaches (1) und mit einem Temperaturfühler (11) im Gefrierfach (2) elektrisch in Verbindung steht,
daß der Innenraum des Normalkühlfaches (1) mit einem manuell und/oder automatisch schaltbaren Umluftgebläse (12) und einer betriebsabhängig einschaltbaren Zusatzheizung (13) beaufschlagbar ist,
und daß der vom Benutzer eingestellte Temperaturwert des Temperaturreglers (5) im Normalkühlfach (1) durch den Mikroprozessor korrigierbar ausgebildet ist.4. Refrigerator with a normal cooling compartment and a freezer compartment and with a single-circuit refrigerant circuit, which is essentially formed from a compressor-cooling unit, a condenser, a throttle element and a respective evaporator part for the freezer compartment and the normal cooling compartment, with an electronic control unit for the temperature control of the interior, wherein a temperature sensor is arranged in the normal refrigerator compartment and a further temperature sensor in the freezer compartment, characterized in that
that the electronic control unit ( 8 ) has a microprocessor, each with a temperature sensor ( 9 ) in the normal cooling compartment ( 1 ), a temperature sensor ( 10 ) directly on the evaporator part ( 4 ) of the normal cooling compartment ( 1 ) and with a temperature sensor ( 11 ) in the freezer compartment ( 2 ) electrically connected,
that the interior of the normal cooling compartment ( 1 ) can be acted upon by a manually and / or automatically switchable circulating air blower ( 12 ) and an additional heater ( 13 ) which can be switched on as a function of the operation,
and that the temperature value of the temperature controller ( 5 ) set by the user in the normal cooling compartment ( 1 ) is designed to be correctable by the microprocessor.
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