DE4418874A1 - Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefriergerätes - Google Patents
Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder GefriergerätesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Betrieb ei
nes Kühl- oder Gefriergerätes, mit wenigstens einem von einer
Tür verschließbaren Innenraum, welcher von einem in einem
Kältekreislauf liegenden Verdampfer gekühlt wird, der von
Zeit zu Zeit einem automatischen Abtauvorgang unterzogen
wird, der durch die eine Abtauvorrichtung steuernde Steuer
einrichtung eingeleitet und beendet wird, wobei während der
Dauer des Abtauvorgangs das Kühl- oder Gefriergerät von sei
nem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb übergeführt ist.
Aus der DE-OS 40 33 240 ist eine Abtauvorrichtung eines Kühl
bzw. Gefriergerätes steuernde Steuerungseinrichtung bekannt,
welche den Abtauvorgang eines Verdampfers in diesem Kühl
bzw. Gefriergerät bedarfsweise einleitet. Zu diesem Zweck
werden innerhalb eines fest vorgegebenen Abtauzyklus dabei
voneinander unabhängige, als Abtaukriterien dienende
Bedingungen bewertet. Eine dieser Bedingungen ist aus der An
zahl der Türöffnungen und deren Addition mit der Dauer der
Türöffnungen des Kühl- bzw. Gefriergerätes verglichen mit ei
nem fest vorgegebenen Grenzwert gebildet. Eine weitere Bedin
gung ist durch den Vergleich der Zeitspanne seit einem letz
ten Abtauvorgang mit einem vorgegebenen Grenzwert und eine
letzte Bedingung durch den Vergleich der Laufzeit des Kälte
aggregats seit dem letzten Abtauvorgang mit einem vorgegebe
nen Grenzwert gegeben. Bei Erfüllung einer dieser Bedingungen
sendet die Steuereinrichtung ein Signal zu Einleitung des Ab
tauvorgangs.
In der DE-OS 41 15 359 ist eine Abtausteuerung zum Abtauen
eines Verdampfers für ein Kühlgerät beschrieben, infolge de
rer das Abtauen nicht nach einem festgelegten Zeitintervall
sondern bedarfsmäßig eingeleitet wird. Hierzu ist in einem
Speicherelement der Abtausteuerung ein oberer Grenzwert für
eine Bereifungsdauer des Verdampfers abgespeichert, welche
einerseits um einen den aktiven Kältemittelumlauf erfassenden
Zeitwert und andererseits den Einfluß auf die Bereifung des
Verdampfers infolge der Anzahl und der Dauer der Türöffnungen
berücksichtigenden Zeitwert vermindert wird. Dabei wird so
wohl der beim Öffnen der Tür des Kältegerätes in den Kühlraum
eindringenden feuchten Außenluft als auch der durch das Ein
dringen von frischem Kühlgut verursachten Feuchteanstieg der
Kühlluft und der daraus resultierenden vorzeitigen Vereisung
des Verdampfers Rechnung getragen. Die Einleitung des Abtau
vorganges, ausgelöst durch die Abtausteuerung, erfolgt bei
spielsweise dann, wenn die Differenz zwischen der in einem
Speicher hinterlegten als Festwert vorgegebenen Bereifungs
dauer und der diese vermindernden Zeitwerte den Wert Null er
reicht.
Beiden bekannten Steuerungseinrichtungen für eine Abtauvor
richtung ist gemeinsam, daß nicht der tatsächliche, zur vor
zeitigen Bereifung des Verdampfers führende Feuchtigkeitsein
fall in den mit Kälte beaufschlagten Raum berücksichtigt
wird, sondern nur einem aufgrund gewisser Umstände, wie bei
spielsweise Dauer und Anzahl der Türöffnungen oder Laufzeit
des Kälteaggregats vermuteten Feuchtigkeitseinfall in den mit
Kälte beaufschlagten Raum Rechnung getragen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Betreiben
einer Abtauvorrichtung dienende Steuereinrichtung vorzuschla
gen, durch welche der tatsächliche, zur Bereifung des Ver
dampfers führende Feuchtigkeitseinfall hinsichtlich der Ein
leitung eines Abtauvorganges im wesentlichen bewertet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in
Abhängigkeit der Dauer eines auf einen Kühlbetrieb folgenden
Abtauvorgangs die Soll-Laufzeit des sich an den Abtauvorgang
anschließenden Kühlbetriebs bestimmt ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere bei übli
cherweise sich nicht ständig kurzfristig ändernden Umgebungs
temperaturen für das Kühl- oder Gefriergerät, die Kühl- und
Abtauzeiten zueinander in der Weise angepaßt, daß die Abtau
vorgänge hinsichtlich des dafür notwendigen Energieaufwandes
optimiert sind, da die Dauer der Abtauvorgänge unmittelbar
ein Maß für die am Verdampfer stattgefundene Bereifung ist.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Lauf
zeit des durch die Dauer des Abtauvorganges bestimmten Kühl
betriebes durch zueinander abgestufte, in Datenspeichern hin
terlegte Abtauzeit-Intervalle bestimmt ist, denen jeweils ei
ne entsprechende Soll-Laufzeit eines Kühlbetriebes fest zuge
ordnet ist.
Durch eine derartige Lösung wird auf einfache Weise eine auf
einen bestimmten Gerätetyp zugeschnittene, zeit- und energie
optimierte Zuordnung zwischen Kühlzeit und Abtauzeit geschaf
fen.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Lauf
zeit des Kühlbetriebes während ihrer Fortdauer um einen sich
aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer er
mittelten Zeitwert verkürzt wird.
Eine Lösung mit solchen Merkmalen hat den Vorzug, daß durch
eine unmittelbare Anpassung der Soll-Laufzeit für den Kühlbe
trieb über die Tür des Kühl- oder Gefriergerätes erfolgten
Feuchtigkeitseinbringung in den Kühlraum und der damit ver
bundenen Bereifung des Verdampfer Rechnung getragen wird.
Nach einer alternativen Ausgestaltung des Gegenstandes der
Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Soll-Laufzeit des
Kühlbetriebs während ihrer Fortdauer sowohl um einen sich aus
der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer ermit
telten Zeitwert als auch um die Laufzeiten eines im Kälte
kreislauf liegenden Verdichters verkürzt wird.
Eine derartige Lösung ist besonders für Kühlgeräte zweckmä
ßig, auf deren Kühlraum häufig zur Einlagerung und Entnahme
von Kühlgut zugegriffen wird.
Nach einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung des Gegen
standes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Laufzeit
im Kühlbetrieb mit der aktuellen Laufzeit im Kühlbetrieb ver
glichen wird, wobei bei Gleichheit der beiden Laufzeiten der
Abtauvorgang erst nach Ablauf einer Mindest-Gerätelaufzeit
eingeleitet wird.
Durch eine derartige Lösung wird auf einfache Weise einem un
sachgemäßen Gebrauch des Kühl- oder Gefriergerätes Rechnung
getragen und dabei erreicht, daß der Kühlbetrieb des Gerätes
nicht unnötig durch einen noch nicht erforderlichen Abtauvor
gang unterbrochen wird und dadurch der Energieverbrauch der
Gerätes unnötig ansteigt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegen
standes der Erfindung ist vorgesehen, daß vor der Einleitung
des Abtauvorgangs der für den Innenraum anhand eines Tempera
turreglers vorbestimmten Temperatur eine Verdichterlaufzeit
vorgeschaltet ist, für deren Länge der Verdichter vor Einlei
tung eines Abtauvorganges in Betrieb gesetzt ist.
Durch eine solche Lösung ist sichergestellt, daß sich das
eingelagerte Gefriergut während des Abtauvorganges nicht un
zulässig hoch erwärmt.
Besonders zweckmäßig arbeitet eine Steuervorrichtung, wenn
nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegen
standes der Erfindung vorgesehen ist, daß nach jeder Inbe
triebnahme des Kühl- oder Gefriergerätes eine empirisch er
mittelte, anfängliche Soll-Laufzeit gleich der Soll-Laufzeit
für den Kühlbetrieb gesetzt wird, welche bei jeder Türöffnung
und bei jedem aktiven Kältemittelumlauf um einen dazu korre
spondierenden Zeitwert verringert und in gewissen Zeitabstän
den mit der aktuellen Laufzeit des Gerätes verglichen wird,
wobei bei Gleichheit oder Überschreiten der Soll-Laufzeit
nach Ablauf einer Mindest-Soll-Laufzeit eine Kühlphase einge
leitet wird, an die sich ein Abtauvorgang des Verdampfers an
schließt, durch dessen Dauer ein Zeitwert für die Soll-Lauf
zeit des nachfolgenden Kühlbetriebs bestimmt ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand
eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungs
beispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter, schematischer Darstellung ein Um
luft-Kältegerät, dessen Kühl- und Abtauvorgang
durch eine elektronische Steuereinrichtung gesteu
ert ist, von der Seite in Schnittdarstellung,
Fig. 2 die elektronische Steuereinrichtung, aufgebaut aus
diskreten elektronischen Bauelementen in verein
fachter Blockbild-Darstellung,
Fig. 3 schematisch die elektronische Steuereinrichtung,
gebildet durch einen Mikroprozessor und
Fig. 4 einen Verfahrensablauf eines Arbeitsverfahrens für
die elektronische Steuereinrichtung.
Gemäß Fig. 1 ist ein Umluft-Kältegerät 10 gezeigt, an dessen
mit einer Zugangsöffnung ausgestatteten Gehäuse 11 eine diese
Öffnung abdeckende Tür 12 angeschlagen ist und an dessen der
Tür 12 gegenüberliegenden, als Rückwand 13 dienenden Seite im
Bodenbereich des Gehäuses 11 ein als Maschinenfach für einen
Verdichter 14 dienender, zum Innenraum des Gehäuses 11 hin
gerichteter, stufenartiger Vorsprung 15 angeordnet ist. Über
diesem ist im Innenraum des Gehäuses 11 eine mit Abstand zur
Rückwand 13 angeordnete Trennwand 16 vorgesehen, deren dem
stufenartigen Vorsprung 15 zugewandte Seite mit diesem zusam
men einen Lufteintrittspalt 17 bildet, während sie auf ihrer
dem Lufteintrittspalt 17 gegenüberliegenden Seite bis hin zur
Gehäusedecke verläuft. Hinter der Trennwand 16 in dem durch
den Abstand zur Rückwand 13 gebildeten Zwischenraum ist ein
anhand eines Ventilators 18 zwangsbelüfteter, zur Kühlung des
Innenraums dienender, mit dem Verdichter 14 in einem Kälte
kreislauf liegender Verdampfer 19 angeordnet. Dieser wird von
Zeit zu Zeit zur Aufrechterhaltung seiner Leistung automa
tisch abgetaut, wobei das sich durch den Abtauvorgang erge
bende Schmelzwasser in einer Auffangrinne 20 gesammelt wird,
welche mit einer nicht näher dargestellten Rinnenheizung aus
gestattet ist, um ein Abfließen des Schmelzwassers auch noch
unmittelbar im Anschluß an den Abtauvorgang zu garantieren.
Der Abtauvorgang wird durch eine Steuereinrichtung 30 einge
leitet und beendet, wobei während der Dauer des Abtauvorgangs
das Kältegerät 10 von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaube
trieb übergeführt ist.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Steuereinrichtung 30
als eine elektronische Schaltungsanordnung ausgebildet, wel
che im wesentlichen sechs Schaltungsabschnitte I bis VI auf
weist, in welchen die Kriterien zur Steuerung des Kühl- und
Abtaubetriebes, wie die Ermittlung der erforderlichen Abtau
zeit, die Bestimmung der Anzahl und der Dauer der Türöffnun
gen, die Ermittlung einer minimalen Verdichterlaufzeit,
Steuerung der Abtauheizung, Ansteuerung des Verdichters sowie
die Bestimmung der Laufzeit des Kältegerätes 10, welche sich
aus den Steh- und Laufzeiten des Verdichters 14 zusammen
setzt, geschaffen und ermittelt werden. Die einzelnen Schal
tungsabschnitte I bis VI sind funktional miteinander ver
knüpft, wobei ein Schaltungsabschnitt I zur Ansteuerung des
Verdichters 14 vorgesehen ist. In diesem Schaltungsabschnitt
ist ein dem Verdampfer 19 zugeordneter Temperaturfühler 31 in
Form eines NTC-Widerstandes vorgesehen, mit dessen Hilfe ein
weiter unten genauer erläuterter Abtauvorgang des Verdampfers 19
überwacht ist. Bei Erreichen einer die Enteisung des Ver
dampfers 19 sicherstellenden oberen Grenztemperatur sinkt der
Widerstandswert des NTC-Widerstandes und somit die dort ab
fallende Spannung deutlich ab, wodurch ein Schmitt-Trigger 32
seinen Schaltzustand ändert. Das Ausgangssignal des Schmitt-
Triggers 32 ist einem Eingang eines ODER-Gatters 33 zuge
führt, während der andere Eingang durch eine weiter unten er
läuterte Eingangssignal-Variable "e" belegt ist. Das Aus
gangssignal des ODER-Gatters 33 liegt eingangsseitig an einem
UND-Gatters 34 an, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang ei
nes NAND-Gatters 35 belegt ist, dessen beiden Eingänge mit
weiter unten näher erläuterten die Kriterien für die Einlei
tung des Abtauvorganges des Verdampfers 19 bildenden Ein
gangssignal-Variablen "a" und "b" belegt sind. Das Ausgangs
signal des UND-Gatters 34 ist an den Eingang eines Verstär
kers 36 gekoppelt, über welchem ein Relais 37 angesteuert
ist, mit dessen Hilfe durch einen Schalter 38 der Stromkreis
zur Ansteuerung des Verdichters 14 geschlossen oder unterbro
chen wird. Vom Ausgang des UND-Gatters 34 zweigt eine Steuer
leitung zu einem Negationsglied 39 ab, welches in einem
Schaltungsabschnitt II zur Ermittlung der Lauf- und Stehzei
ten des Verdichters 14 liegt, wobei das Ausgangssignal des
Negationsgliedes 39 einem Eingang eines UND-Gatters 40 zuge
führt ist, während der andere Eingang des UND-Gatters 40 mit
dem Ausgang des NAND-Gatters 35 verschaltet ist. Der Ausgang
des UND-Gatters 40 ist mit Rücksetzeingang eines bistabilen
Flip-Flops 41 verbunden, so daß bei einer logischen 1 am Aus
gang des UND-Gatters 40 das Flip-Flop 41 zurückgesetzt wird,
wobei das durch das Rücksetzen des Flip-Flops 41 erzeugte
Ausgangssignal Q einem Eingang eines UND-Gatters 42 zugeführt
ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Taktgenera
tors 43 verbunden ist, dessen zeitlich genau festgelegte Im
pulsfolgen als Eingangssignal an einem Zähler 44 zur Ermitt
lung der Zeitdauer, die der Verdichter 14 bei im Kühlbetrieb
befindlichem Kältegerät nicht angesteuert ist, anliegen. Zu
dieser Zeitdauer wird im Zähler 44 jene Zeitdauer hinzuad
diert, in welcher der Verdichter 14 bei Kühlbetrieb des Käl
tegerätes 10 angeschaltet ist. Zur Ermittlung dieser Zeitdau
er ist dem Zähler 44 ein Ausgangssignal eines UND-Gatters 45
zugeführt, dessen einer Eingang mit der Impulsfolge des Takt
generators 43 beaufschlagt ist, während der andere Eingang
des UND-Gatters 45 das Ausgangssignal Q des gesetzten Flip-
Flops 41 empfängt. Der Setzzustand des Flip-Flops 41 wird da
bei durch eine "logische Eins" am Ausgang des UND-Gatters 34
bei gleichzeitig am Ausgang des UND-Gatters 40 anliegender
"logischer Null" erreicht.
Zur Ermittlung einer Mindestlaufzeit für den Verdichter 14
(siehe Schaltungsabschnitt III) wird das Ausgangssignal des
UND-Gatters 34 einem Eingang eines UND-Gatters 46 zugeführt,
dessen anderer Eingang mit der Impuls folge des Taktgenerators
43 beaufschlagt ist. Die sich am Ausgang des UND-Gatters 46
ergebenden Impuls folgen werden von einem Zähler 47 mit Rück
setz-Eingang aufaddiert, dessen durch die Addition der Impul
folgen sich ergebende aktuelle Verdichterlaufzeit tV/a mit
einer minimalen Verdichterlaufzeit tV/min mittels eines Kom
parators 48 verglichen wird. Für den Fall, daß die aktuelle
Verdichterlaufzeit die vorgegebene minimale Verdichterlauf
zeit geringfügig überschreitet, ergibt sich am Ausgang des
Komparators 48 ein positives digital verarbeitbares Ausgangs
signal "a".
In einem Schaltungsabschnitt IV zur Ermittlung der Anzahl und
der Dauer der Türöffnungen ist ein als Öffner ausgebildeter
Schaltkontakt 49 vorgesehen, dessen durch das Öffnen oder
Schließen der Tür 12 erzeugtes Signal einerseits über ein Ne
gationsglied 50 dem Rücksetzeingang eines bistabilen Flip-
Flops 51 zugeführt ist, während andererseits der Setzeingang
dieses Flip-Flops 51 mit dem nichtnegierten Signal des
Schaltkontakts 49 beaufschlagt ist. Das durch den Setzzustand
des Flip-Flops 51 an seinem Ausgang Q erzeugte Ausgangssignal
ist einem der Eingänge eines UND-Gatters 52 zugeführt, dessen
anderer Eingang mit dem Ausgang des Taktgenerators 43 verbun
den ist. Der Ausgang des UND-Gatters 52 ist an den Eingang
eines Zählers 53 angeschlossen, welcher die vom Taktgenerator
43 ausgehenden Impulse für die Dauer des Setzzustandes des
Flip-Flops 51 aufsummiert. Die durch den Zähler 53 aufsum
mierte Impulsfolge, welche in einem mit Reset-Eingang ausge
statteten Schreib- und Lesespeicher 54 abgelegt wird, dient
der Ermittlung der Öffnungsdauer der Tür 12. Das mittels des
Negationsgliedes 50 negierte Signal des Schaltkontaktes 49
wird dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 51 zugeführt. Das so
mit am Ausgang Q des Flip-Flops 51 erzeugte Ausgangssignal
ist an einem Monovibrator 55 angekoppelt, dessen Ausgang mit
dem Eingang eines weiteren Negationsgliedes 56 verbunden ist,
dessen Ausgang wiederum mit dem Eingang eines Zählers 57 mit
Reset-Funktion kontaktiert ist. Die durch den Zähler 57 auf
summierten Rechteck-Impuls folgen, welche die Anzahl der Tür
öffnungen widerspiegeln, werden einem Schreib-Lesespeicher
58 mit Reset-Eingang zugeführt, wobei jede Türöffnung einem
in dem Schreib-Lesespeicher 58 abgelegten Zeitwert zugeordnet
ist, der abrufbar am Ausgang dieses Speichers 58 anliegt. So
wohl die im Schreib-Lesespeicher 58 als auch die im Schreib-
Lesespeicher 54 hinterlegten Daten sind einem Addierer 59 zu
geführt, welcher anhand der aus den beiden Speichern abgeru
fenen Daten für jede Türöffnung einen Gesamt-Zeitwert tT für
eine Türöffnung ermittelt. Dieser Zeitwert liegt als Datum am
Eingang eines Subtrahierers 60 an, welcher diesen Zeitwert
von einer weiter unten genauer erläuterten Anfangs-Soll-Lauf
zeit tLS/n+1 subtrahiert und daraus eine momentan gültige
Soll-Laufzeit tLS/n+2 errechnet. Diese momentan gültige Soll-
Laufzeit wird einem Komparator 61 zugeführt, welcher diese
mit einer aktuellen Soll-Laufzeit tLS/a aus dem Schreib-Lese
speicher 44 vergleicht, wobei der Komparator 61 ein positives
digital weiterverarbeitbares Ausgangssignal "b" abgibt, wenn
die aktuelle Laufzeit tLa die momentan gültige Laufzeit tLS/n+1
geringfügig überschreitet.
Das Ausgangssignal "b" am Komparator 61 und das Ausgangssi
gnal "a" am Komparator 48 ist dem NAND-Gatter 35 zugeführt,
um ggf. den sich in Betrieb befindlichen Verdichter 14 und
den Ventilator 18 durch das sich am Ausgang des NAND-Gatters
35 einstellende Signal stillzusetzen, wenn gemäß den Krite
rien "a" und "b" ein Abtauvorgang einzuleiten ist. Neben dem
NAND-Gatter 35 werden die Ausgangssignale a und b einem UND-
Gatter 62, welches sich in einem zur Steuerung der Abtauhei
zung dienenden Schaltungsabschnitt V befindet, zugeführt,
dessen sich als Ausgangssignal bei entsprechender Eingangsbe
legung ergebende "logische Eins" einem Verstärker 63 zuge
führt ist, der wieder ein Relais 64 ansteuert, welches anhand
eines Schalters 65 den Stromkreis zu einer Abtauheizung 66
schließt oder unterbricht. Die sich am Ausgang des UND-Gat
ters 62 ergebende "logische Eins" dient dabei gleichzeitig
als Rücksetzkriterium für die Zähler 44, 47, 53 und 57.
Die an die Komparatoren 61 und 48 anliegenden Ausgangssignale
"a" und "b" werden außerdem einem in einem Schaltungsab
schnitt VI zur Ermittlung der Abtauzeit liegenden UND-Gatter
67 zugeführt, dessen Ausgang an den Eingang eines bistabilen
Flip-Flops 68 angeschlossen ist. Bei gesetztem Flip-Flop 68
wird über ein UND-Gatter 69 einem Zähler 70 die zeitlich ge
nau festgelegte Impulsfolge des Taktgenerators 43 zugeführt,
wobei der Zählvorgang erst beendet ist, wenn das Flip-Flop 68
zurückgesetzt wird. Dies ist einerseits dann der Fall, wenn
der Temperaturfühler 31 aufgrund der Erwärmung des Verdamp
fers 19 einen Widerstandswert erreicht, welcher zur Folge
hat, daß sich der vorhergehende Schaltzustand des Schmitt-
Triggers 32 derart ändert, daß sich an dessen Ausgang eine
"logische Eins" einstellt, infolge derer dann eine Ansteue
rung des Verdichters 14, wie weiter oben bereits dargelegt
wurde, möglich ist. Andererseits wird der Abtauvorgang auch
dann unterbrochen und ein nachfolgender Kühlvorgang eingelei
tet, wenn die über den Zähler 70 ermittelte Abtauzeit tAb ei
ner maximalen Abtauzeit tAb/max entspricht. Zum Vergleich
dieser beiden Zeiten ist ein Komparator 71 vorgesehen, wel
cher eingangsseitig mit dem Ausgang des Zählers 70 verbunden
ist und ausgangsseitig dann einen Ausgangswert e bereit
stellt, wenn die über den Zähler 70 aufsummierte Abtauzeit
die vorgegebene maximale Abtauzeit gerade geringfügig über
schreitet. Der Ausgangswert e ist eingangsseitig dem bereits
beschriebenen ODER-Gatter 33 zugeführt, wodurch der Verdich
ter 14 nach dem Abtauen wieder in Betrieb gesetzt wird. In
beiden Fällen ist am Ausgang des ODER-Gatters 33 ein Aus
gangssignal "c" erzeugt, welches dem Rücksetzeingang des
Flip-Flops 68 zugeführt ist, wodurch die Messung der Abtau
zeit abgeschlossen ist. Die am Zähler 70 während des Abtau
vorganges aufsummierte Abtauzeit ist ferner einem Schreib-Le
sespeicher 72 zugeführt, in welchem beispielsweise in tabel
larischer Form eine Zuordnung zwischen einer über den Zähler
70 ermittelten Abtauzeit bzw. der max. Abtauzeit und einer
daraus resultierenden Soll-Laufzeit für das Kältegerät 10 ge
schaffen ist. Die sich durch die Zuordnung ergebende Soll-
Laufzeit für das Kältegerät 10 wird nach Abschluß des Abtau
vorgangs als Anfangs-Soll-Laufzeit einer nachfolgenden Kühl
phase an den Subtrahierer 60 weitergeleitet.
Gemäß Fig. 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine
Steuervorrichtung 80 dargestellt, welche alternativ zu der
unter Fig. 2 gezeigten und beschriebenen Steuervorrichtung
30 mit einem programmierbaren Mikroprozessor 81 ausgestattet
ist, welcher die Steuerfunktionen der mit diskreten Bauele
menten aufgebauten Steuervorrichtung 30 übernimmt, wobei die
während des Kühl- und Abtaubetriebes des Kältegerätes 10 an
zusteuernden bzw. abzufragenden Funktionseinheiten, wie der
Temperaturfühler 31, der Verdichter 14, der Ventilator 18 und
die Abtauheizung 66 mit den unter Fig. 2 verwendeten Bezugs
zeichen versehen sind.
Gemäß Fig. 4 ist ein Ablaufplan 90 zum Betrieb einer Steuer
einrichtung 30 bzw. einer Steuereinrichtung 80 dargestellt.
Der Ablauf beginnt mit einer Initialisierung 91 des Kältege
rätes 10, wenn dieses mit Netzspannung versorgt wird. An die
Initialisierung 91 schließt sich ein Operationsblock 92 an,
in welchem eine empirisch ermittelte, von dem jeweiligen Ge
rätetyp abhängige, anfängliche Soll-Laufzeit tLS/an einer
Soll-Laufzeit tLS/n+1 gesetzt wird. Nach dieser Maßnahme wird
das Kältegerät 10 in einen Regelbetriebsabschnitt 93 überge
führt, in welchem die aktuelle Laufzeit tLS/a des Kältegerä
tes 10 ermittelt wird, wobei sich diese aus der Summe der
Lauf- Stehzeiten des Verdichters 14 errechnet. Die aktuelle
Laufzeit des Kältegerätes 10 wird während des Regelbetriebes
in einem Entscheidungsblock 94 ständig mit der anfänglich
vorgegebenen Soll-Laufzeit verglichen (Komparator 61). Für
den Fall, daß die aktuelle Laufzeit geringer ist als die
Soll-Laufzeit, wird in einer von dem Entscheidungsblock 94
abzweigenden Verfahrens- Schleife in gewissen Zeitabschnitten
während des Regelbetriebes in einem Entscheidungsblock 95 ab
gefragt, ob und wenn ja, wie lange die Tür 12 des Kältegerä
tes 10 geöffnet war. Wurde diese nicht geöffnet,so ist die
Schleife ohne weitere Funktionen zum Entscheidungsblock 94
zurückgeführt, während für den Fall, daß eine Türöffnung
stattgefunden hat, in einem Funktionsblock 96 eine neue Soll-
Laufzeit tLS/n+2 errechnet wird (Subtrahierer 60), die sich
aus der vorausgehenden Soll-Laufzeit tLSn+1 abzüglich einer
sowohl die Türöffnung selbst als auch die Türöffnungsdauer
berücksichtigende Zeitdauer tT errechnet, wobei die neu er
rechnete Soll-Laufzeit nun dem Entscheidungsblock 94 zuge
führt wird. Ergibt ein Vergleich im Entscheidungsblock 94,
daß die aktuelle Laufzeit nun der Soll-Laufzeit entspricht,
wird das Kältegerät 10 in seinen Abtaubetrieb übergeführt,
welcher durch einen Operationsblock 97 dargestellt ist. Wäh
rend des Abtaubtriebes werden sowohl der Verdichter 14 als
auch der Ventilator 18 abgeschaltet, während die Abtauheizung
66 und eine nicht näher bezeichnete Rinnenheizung in Betrieb
genommen werden. Während des Abtaubetriebes wird zu dessen
Überwachung in einem weiteren Entscheidungsblock 98 eine vor
gegebene maximale Rückschalttemperatur TVmax mit der Momen
tantemperatur TVmom des Verdampfers 19 verglichen, wobei bei
unterhalb der Rückschalttemperatur liegender Verdampfertempe
ratur in einem unmittelbar anschließenden Entscheidungsblock
99 die momentane Abtauzeit tAbmom mit einer vorgegebenen, em
pirisch ermittelten maximalen Abtauzeit tAb/max verglichen
wird. Ergibt der Vergleich, daß die momentane Abtauzeit den
Wert der maximalen Abtauzeit noch nicht erreicht hat, wird in
einer Schleifen-Rückführung erneut der Entscheidungsblock 98
abgefragt. Ergibt sich an einer der Entscheidungsblöcke 98
oder 99 eine positive Aussage, so wird der Abtauvorgang abge
brochen und in einem weiteren Operationsabschnitt 100 unter
Zugrundelegung entweder der maximalen Abtauzeit oder einer
für das Erreichen der Rückschalttemperatur erforderlichen Ab
tauzeit eine neue Soll-Laufzeit für das Kältegerät 10 ermit
telt. Innerhalb dieser Operationsphase wird auch der Verdich
ter 14 wieder in Betrieb genommen, welcher dann solange in
Dauerbetrieb bleibt, bis sich am Verdampfer 19 eine Tempera
tur einstellt, welche ein Übergang vom Abtaubetrieb in den
geregelten Kühlbetrieb ermöglicht. Die am Verdampfer 19 an
hand des Temperaturfühlers 31 ermittelte Temperatur TVmom
wird dabei mit einer vorgegebenen, den Übergang in den Regel
betrieb ermöglichenden Verdampfertemperatur TVRB in einem
Entscheidungsblock 101 verglichen, wobei in einem weiteren
Betriebsabschnitt 102 des Kältegerätes 10 die Inbetriebnahme
des Ventilators 18 erst dann erfolgt, wenn sich am Entschei
dungsblock 101 eine positive Aussage ergibt, während anderen
falls der Ventilator 18 solange stillgelegt bleibt, bis die
vorgegebene, den Übergang in den Regelbetrieb ermöglichende
Verdampfertemperatur erreicht ist. Nach der Inbetriebnahme
des Ventilators 18 ist das Kältegerät 10 wieder in einen Be
triebszustand zurückversetzt, welcher einen geregelten Kühl
betrieb ermöglicht, wobei dies durch eine Rückführung vom Be
triebsabschnitt 102 auf den Betriebsabschnitt 93 innerhalb
des Ablaufplanes angezeigt ist.
Claims (7)
1. Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefrier
gerätes mit wenigstens einen von einer Tür verschließ
baren Innenraum, welcher von einem in einem Kältekreis
laufliegenden Verdampfer gekühlt wird, der von Zeit zu
Zeit einem automatischen Abtauvorgang unterzogen wird,
der durch die eine Abtauvorrichtung steuernde Steuer
einrichtung eingeleitet und beendet wird, wobei während
der Dauer des Abtauvorganges das Kühl- oder Gefrierge
rät von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb über
geführt ist, dadurch gekennzeich
net, daß in Abhängigkeit der Dauer eines auf einen
Kühlbetrieb folgenden Abtauvorgangs die Soll-Laufzeit
des sich an den Abtauvorgang anschließenden Kühlbe
triebs bestimmt ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Soll-Laufzeit des durch die Dauer des Ab
tauvorganges bestimmten Kühlbetriebs durch zueinander
abgestufte, in Datenspeichern (72, 81) hinterlegte Abtau
zeitintervalle bestimmt ist, von denen jeweils eine
entsprechende Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes fest zu
geordnet ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes
während ihrer Fortdauer um einen sich aus der Anzahl
der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer ermittelten
Zeitwert verkürzt wird.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit des Kühl
betriebes während ihrer Fortdauer sowohl um einen sich
aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdau
er ermittelten Zeitwert als auch um die Laufzeiten ei
nes im Kältekreislauf liegenden Verdichters (14) ge
kürzt wird.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit im Kühlbe
trieb mit der aktuellen Laufzeit im Kühlbetrieb vergli
chen wird, wobei bei Gleichheit der beiden Laufzeiten
der Abtauvorgang erst nach Ablauf einer Mindest-Gerä
telaufzeit eingeleitet wird.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß vor der Einleitung des Abtau
vorganges der für den Innenraum anhand eines Tempera
turreglers vorbestimmten Temperatur eine Verdichter
laufzeit vorgeschaltet ist, für deren Länge der Ver
dichter (14) vor Einleitung eines Abtauvorganges in Be
trieb gesetzt ist.
7. Verfahren zum Betrieb einer Steuereinrichtung nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
nach jeder Inbetriebnahme des Kühl- oder Gefriergerätes
(10) eine empirisch ermittelte, anfängliche Soll-Lauf
zeit gleich der Soll-Laufzeit für den Kühlbetrieb ge
setzt wird, welche bei jeder Türöffnung um einen dazu
korrespondierenden Zeitwert verringert und in gewissen
Zeitabständen mit der aktuellen Laufzeit des Gerätes
(10) verglichen wird, wobei bei Gleichheit oder Über
schreiten der Soll-Laufzeit nach Ablauf einer Mindest-
Soll-Laufzeit eine Abtauphase eines Verdampfers (14)
eingeleitet wird, durch deren Dauer ein Zeitwert für
die Soll-Laufzeit des nachfolgenden Kühlbetriebs be
stimmt ist.
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