EP2379960A2 - Kältegerät mit einer abtauheizung - Google Patents

Kältegerät mit einer abtauheizung

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EP2379960A2
EP2379960A2 EP09795944A EP09795944A EP2379960A2 EP 2379960 A2 EP2379960 A2 EP 2379960A2 EP 09795944 A EP09795944 A EP 09795944A EP 09795944 A EP09795944 A EP 09795944A EP 2379960 A2 EP2379960 A2 EP 2379960A2
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EP
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temperature
defrosting
defrost
time
predetermined
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Withdrawn
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EP09795944A
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English (en)
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Inventor
Harald Joksch
Panagiotis Fotiadis
Jochen HÄRLEN
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/002—Defroster control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06—Removing frost
    • F25D21/08—Removing frost by electric heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/10—Sensors measuring the temperature of the evaporator

Definitions

  • the present invention relates to the field of refrigeration appliances, in particular the field of household refrigerators.
  • a defrost duration is controlled by a mounted, for example, on the evaporator of the refrigerator temperature sensor which detects a predefined defrost end temperature, when reached the defrost heater off or remains turned on for a further minimum defrosting, the defrost heater are switched off within the mecanicabtauzeit only when exceeding a safety temperature threshold can.
  • the heat given off by the defrost heater may not distribute evenly throughout the evaporator.
  • the undesired ice is not defrosted at a location farther from the temperature sensor, resulting in uneven defrost.
  • the invention is based on the recognition that a more efficient defrost can be realized by providing at least two different predetermined defrost temperatures within the same defrost operation. For example, at the beginning of the defrosting process, for example, a higher temperature can be set, so that a secure defrost can be achieved with a short defrost duration in the entire evaporator. Subsequently, for example, a lower defrosting temperature can be set, which ensures a uniform heat distribution in the evaporator for a longer defrost duration. As a result, energy-efficient uniform defrosting is achieved.
  • the invention relates in one aspect to a refrigeration appliance, in particular a household refrigeration appliance, with an evaporator, which is subjected from time to time to defrosting a defrosting, by a arranged at least in the vicinity of the evaporator temperature sensor after reaching a predetermined temperature by the temperature sensor or after a is switched off, the defrost heater is configured to generate at least two different defrosting temperatures according to a predetermined Abtautemperaturverlauf during a defrosting operation.
  • the predetermined defrost temperature history may provide for a higher defrost temperature to be set at the beginning of the defrost cycle and for a second, lower defrost temperature to be set after the lapse of a predetermined time interval, which may be maintained until the end of defrost.
  • the predetermined defrost temperature history includes a first defrost temperature portion having a first average defrost temperature, an intermediate defrost temperature portion following the first defrost temperature portion, in particular, a defrost temperature ramp portion, and a defrost temperature portion
  • the intermediate defrosting temperature section is falling, in particular steadily decreasing.
  • the first defrost temperature section has a higher temperature than the third defrost temperature section.
  • the defrost temperature of the first defrost temperature section and the second defrost temperature section is at least approximately constant.
  • a control device for controlling the defrost heater which is designed to generate the first defrost temperature within a first predetermined time interval and within a second predetermined time interval to generate a falling linear defrost temperature until reaching the second constant defrost temperature.
  • the defrost temperature history includes a plurality of different constant defrost temperatures with ramped rising or falling defrost temperature portions of predetermined duration of time interposed therebetween.
  • a control device is provided to carry out the defrosting process within a predetermined period of time.
  • the refrigeration appliance is designed as a Nofrost refrigeration appliance with an evaporator arranged outside a space to be cooled, which evaporator is designed in particular as a fin evaporator with a temperature sensor.
  • the invention relates in a further aspect to a method for controlling a
  • Defrosting a refrigerator with generating a first defrost temperature having a first temperature level for a first time period, changing the first defrost temperature to a second temperature level within a second time period, and maintaining the second temperature level as a second defrost temperature for a third time period.
  • the first defrosting temperature is reduced towards the second defrosting temperature, in particular continuously reduced.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of a defrost heater
  • Fig. 1 shows a block diagram of a defrost heater 101, which can be used for example in a household refrigerator.
  • the defrost heater 101 includes a defrost heater 103, a controller 105 and a temperature sensor 107.
  • the Temperature sensor 107 is provided to detect the actual defrost temperature and to supply it to the controller 105.
  • the control device 105 controls the defrost heater 103 according to a predetermined Abtautemperaturverlauf such that adjusts the predetermined Abtautemperaturverlauf temporally on the temperature sensor.
  • FIG. 2 illustrates a defrost temperature history with a linear, ramped, intermediate defrost temperature section 201, which connects a first constant defrost temperature 203 to a second, constant defrost temperature 205.
  • the first defrost temperature 203 has a temperature value T1 maintained until a time t1. Subsequently, the defrosting temperature is reduced until a time t2 at which the second constant defrosting temperature 205 with the temperature value T2 is reached.
  • the first constant defrosting temperature 203 is greater than the second constant defrosting temperature 205 and is set only for a period of time set, for example, at the beginning of the defrosting operation and for a short time, for example, 1 second, 2 seconds, 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds or 30 s, is maintained.
  • the second defrosting temperature 205 is maintained, for example, until the end of the entire defrosting process.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdampfer, der von Zeit zu Zeit einem Abtauvorgang einer Abtauheizung (101) unterzogen wird, die durch einen zumindest im Nahbereich des Verdampfers angeordneten Temperaturfühler (107) nach Erreichen einer vorbestimmten Temperatur durch den Temperaturfühler oder nach einer vorbestimmten Zeitdauer abgeschaltet wird, wobei die Abtauheizung (101) ausgebildet ist, während eines Abtauvorgangs zumindest zwei unterschiedliche Abtautemperaturen gemäß einem vorbestimmten Abtautemperaturverlauf zu erzeugen.

Description

Kältegerät mit einer Abtauheizung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kältegeräte, insbesondere das Gebiet der Haushaltskältegeräte.
Moderne Haushaltskältegeräte verfügen über Abtauheizungen, welche zum Abtauen von unerwünschtem Reif bzw. Eis vorgesehen sind. Dabei wird eine Abtaudauer durch einen beispielsweise am Verdampfer des Kältegerätes angebrachten Temperaturfühler gesteuert, welcher eine vordefinierte Abtau-Endtemperatur erfasst, bei deren Erreichen die Abtauheizung abgeschaltet oder für eine weitere Mindestabtauzeit eingeschaltet bleibt, wobei die Abtauheizung innerhalb der Mindestabtauzeit nur bei Überschreitung einer Sicherheitstemperaturschwelle abgeschaltet werden kann.
Wird die voreingestellte Abtau-Endtemperatur jedoch zu rasch erreicht, dann kann sich die durch die Abtauheizung abgegebene Wärme nicht gleichmäßig im Verdampfer verteilen. Dies hat zur Folge, dass an einer von dem Temperaturfühler weiter entfernten Stelle das unerwünschte Eis nicht abgetaut wird, was zu einer ungleichmäßigen Abtauung führt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizienteres Abtaukonzept für Kältegeräte zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine effizientere Abtauung durch das Vorsehen von zumindest zwei unterschiedlichen, vorbestimmten Abtautemperaturen innerhalb desselben Abtauvorgangs realisiert werden kann. So kann beispielsweise zu Beginn des Abtauvorgangs beispielsweise eine höhere Temperatur eingestellt werden, so dass bei einer kurzen Abtaudauer im gesamten Verdampfer eine sichere Abtauung erreicht werden kann. Anschließend kann beispielsweise eine niedrigere Abtautemperatur eingestellt werden, welche bei einer längeren Abtaudauer eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Verdampfer sicherstellt. Dadurch wird energieeffizient eine gleichmäßige Abtauung erreicht. Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdampfer, der von Zeit zu Zeit einem Abtauvorgang einer Abtauheizung unterzogen wird, die durch einen zumindest im Nahbereich des Verdampfers angeordneten Temperaturfühler nach Erreichen einer vorbestimmten Temperatur durch den Temperaturfühler oder nach einer vorbestimmten Zeitdauer abgeschaltet wird, wobei die Abtauheizung ausgebildet ist, während eines Abtauvorgangs zumindest zwei unterschiedliche Abtautemperaturen gemäß einem vorbestimmten Abtautemperaturverlauf zu erzeugen. Der vorbestimmte Abtautemperaturverlauf kann beispielsweise vorsehen, dass zu Beginn des Abtauvorgangs eine höhere Abtautemperatur eingestellt wird und dass nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls eine zweite, niedrigere Abtautemperatur eingestellt wird, welche bis zum Ende des Abtauvorgangs beibehalten werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der vorbestimmte Abtautemperaturverlauf einen ersten Abtautemperaturabschnitt mit einer ersten, mittleren Abtautemperatur, einen dem ersten Abtautemperaturabschnitt folgenden Zwischenabtautemperaturabschnitt, insbesondere einen rampenförmigen Abtautemperaturabschnitt, und einen dem
Zwischenabtautemperaturabschnitt folgenden dritten Abtautemperaturabschnitt mit einer mittleren zweiten Abtautemperatur.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Zwischenabtautemperaturabschnitt fallend, insbesondere stetig fallend.
Gemäß einer Ausführungsform weist der erste Abtautemperaturabschnitt eine höhere Temperatur als der dritte Abtautemperaturabschnitt auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Abtautemperatur des ersten Abtautemperaturabschnitts und des zweiten Abtautemperaturabschnitts zumindest annähernd konstant.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Abtauheizung vorgesehen, die ausgebildet ist, innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitintervalls die erste Abtautemperatur zu erzeugen und innerhalb eines zweiten vorbestimmten Zeitintervalls eine linear fallende Abtautemperatur bis zum Erreichen der zweiten konstanten Abtautemperatur zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Abtautemperaturverlauf eine Mehrzahl von unterschiedlichen konstanten Abtautemperaturen mit dazwischen angeordneten rampenförmig steigenden oder fallenden Abtautemperaturabschnitten vorbestimmter Zeitdauer.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, den Abtauvorgang innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer auszuführen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kältegerät als Nofrostkältegerät mit einem außerhalb eines zu kühlenden Raumes angeordneten Verdampfer, der insbesondere als Lamellenverdampfer mit einem Temperaturfühler ausgebildet.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Regeln eines
Abtauvorgangs eines Kältegerätes mit Erzeugen einer ersten Abtautemperatur mit einem ersten Temperaturniveau für eine erste Zeitdauer, Verändern der ersten Abtautemperatur auf ein zweites Temperaturniveau innerhalb einer zweiten Zeitdauer, und Halten des zweiten Temperaturniveaus als eine zweite Abtautemperatur für eine dritte Zeitdauer.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste Abtautemperatur zur zweiten Abtautemperatur hin reduziert, insbesondere stetig reduziert.
Weitere Ausführungsformen werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockdiagramm einer Abtauheizung; und
Fig. 2 einen beispielhaften Abtautemperaturverlauf.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Abtauheizung 101 , welche beispielsweise in einem Haushaltskältegerät eingesetzt werden kann. Die Abtauheizung 101 umfasst eine Abtauheizung 103, eine Steuereinrichtung 105 und einen Temperaturfühler 107. Der Temperaturfühler 107 ist vorgesehen, die tatsächliche Abtautemperatur zu erfassen und diese der Steuereinrichtung 105 zuzuleiten. Die Steuereinrichtung 105 steuert die Abtauheizung 103 gemäß einem vorbestimmten Abtautemperaturverlauf derart, dass sich der vorbestimmte Abtautemperaturverlauf zeitlich am Temperaturfühler einstellt.
Fig. 2 verdeutlicht beispielhaft einen Abtautemperaturverlauf mit einem linearen, rampenförmigen Zwischenabtautemperaturabschnitt 201 , welcher eine erste konstante Abtautemperatur 203 mit einer zweiten konstanten Abtautemperatur 205 verbindet. Die erste Abtautemperatur 203 hat beispielsweise einen Temperaturwert T1 , welcher bis zu einem Zeitpunkt t1 beibehalten wird. Anschließend wird die Abtautemperatur bis zu einem Zeitpunkt t2 reduziert, zu dem die zweite konstante Abtautemperatur 205 mit dem Temperaturwert T2 erreicht wird. Die erste konstante Abtautemperatur 203 ist beispielsweise größer als die zweite konstante Abtautemperatur 205 und wird nur für eine Zeitdauer eingestellt, welche beispielsweise zu Beginn des Abtauvorgangs eingestellt und für eine geringe Zeit, beispielsweise 1 s, 2 s, 3 s, 5 s, 10 s oder 30 s, beibehalten wird. Die zweite Abtautemperatur 205 wird hingegen beispielsweise bis zum Ende des gesamten Abtauvorgangs beibehalten. Somit ist es möglich, mit insgesamt reduzierter Heizleistung einen gleichmäßigen Abtaueffekt zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Verdampfer, der von Zeit zu Zeit einem Abtauvorgang unter Anwendung einer Abtauheizung (101 ) unterzogen wird, die durch einen zumindest im Nahbereich des Verdampfers angeordneten Temperaturfühler (107) nach Erreichen einer vorbestimmten
Temperatur durch den Temperaturfühler oder nach einer vorbestimmten Zeitdauer abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauheizung (101 ) ausgebildet ist, während eines Abtauvorgangs zumindest zwei unterschiedliche Abtautemperaturen gemäß einem vorbestimmten Abtautemperaturverlauf zu erzeugen.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Abtautemperaturverlauf einen ersten Abtautemperaturabschnitt (203) mit einer ersten, mittleren Abtautemperatur, einen dem ersten Abtautemperaturabschnitt (203) folgenden Zwischenabtautemperaturabschnitt (201 ), insbesondere einen rampenförmigen Abtautemperaturabschnitt, und einen dem Zwischenabtautemperaturabschnitt (201 ) folgenden dritten Abtautemperaturabschnitt (205) mit einer mittleren zweiten Abtautemperatur aufweist.
3. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabtautemperaturabschnitt (201 ) fallend, insbesondere stetig fallend ist.
4. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abtautemperaturabschnitt (203) eine höhere Temperatur aufweist als der dritte Abtautemperaturabschnitt (205).
5. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtautemperatur des ersten Abtautemperaturabschnitts (203) und des zweiten Abtautemperaturabschnitts (205) zumindest annähernd konstant ist.
6. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (105) zur Steuerung der Abtauheizung (101 ) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitintervalls die erste Abtautemperatur zu erzeugen und innerhalb eines zweiten vorbestimmten Zeitintervalls eine linear fallende Abtautemperatur bis zum Erreichen der zweiten konstanten Abtautemperatur zu erzeugen.
7. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtautemperaturverlauf eine Mehrzahl von unterschiedlichen konstanten Abtautemperaturen mit dazwischen angeordneten rampenförmig steigenden oder fallenden Abtautemperaturabschnitten vorbestimmter Zeitdauer aufweist.
8. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, den Abtauvorgang innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer auszuführen.
9. Kältegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Nofrostkältegerät mit einem außerhalb eines zu kühlenden Raumes angeordneten Verdampfer, der insbesondere als Lamellenverdampfer mit einem Temperaturfühler ausgebildet ist.
10. Verfahren zum Regeln eines Abtauvorgangs eines Kältegerätes insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit folgenden Schritten: a. Erzeugen einer ersten Abtautemperatur mit einem ersten
Temperaturniveau für eine erste Zeitdauer; b. Verändern der ersten Abtautemperatur auf ein zweites Temperaturniveau innerhalb einer zweiten Zeitdauer; und c. Halten des zweiten Temperaturniveaus als eine zweite Abtautemperatur für eine dritte Zeitdauer.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Abtautemperatur zur zweiten Abtautemperatur hin reduziert, insbesondere stetig reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitdauer und die dritte Zeitdauer zumindest annähernd gleich lang bemessen sind.
EP09795944A 2008-12-18 2009-11-24 Kältegerät mit einer abtauheizung Withdrawn EP2379960A2 (de)

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