EP2567164A1 - Kältegerät mit einem elektrischen ventil - Google Patents

Kältegerät mit einem elektrischen ventil

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EP2567164A1
EP2567164A1 EP11718014A EP11718014A EP2567164A1 EP 2567164 A1 EP2567164 A1 EP 2567164A1 EP 11718014 A EP11718014 A EP 11718014A EP 11718014 A EP11718014 A EP 11718014A EP 2567164 A1 EP2567164 A1 EP 2567164A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
sequence
closed state
electric valve
refrigerating appliance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11718014A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Athanasios Athanasiou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2567164A1 publication Critical patent/EP2567164A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/12—Arrangements of compartments additional to cooling compartments; Combinations of refrigerators with other equipment, e.g. stove
    • F25D23/126—Water cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • 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
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2400/00—Auxiliary features or devices for producing, working or handling ice
    • F25C2400/14—Water supply

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator with an electric valve, in particular with an electric water valve.
  • an electric valve in particular with an electric water valve.
  • electrical valves are often used, which
  • Known electrical valves typically include electrically energizable coils and valve pistons which are reciprocable in response to coil-generated fields. To generate the field, an excitation signal is usually applied to the coil, whereupon the valve piston is moved, for example, in the direction of a valve seat and the electric valve closes. However, it may happen that the water moves the valve piston, for example by vibrations, which can lead to leakage of the water valve in its closed state.
  • a refrigeration device Under a refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, ie a refrigeration appliance for household management in households or possibly in the
  • catering area is used, and in particular serves to store food and / or drinks in household quantities at certain temperatures, such as a refrigerator, a freezer or aissergefrierkombination.
  • the refrigeration device has a water connection, for example for an icemaker or for a water dispenser.
  • the present invention is based on the finding that the tightness of a
  • closed valve for example, by a constant tracking of a valve piston of the electric valve against a valve seat in a closed state in which the valve is closed, can be increased.
  • This can be with an electric valve
  • an electric valve For example, be realized in that the electric valve in the
  • the invention relates to a refrigeration device with an electric valve, which can be converted into a closed state in response to a closing signal.
  • the refrigeration device comprises a valve driver unit which is designed to apply a sequence of closing signals to the electric valve in the closed state in order to increase the tightness of the electric valve.
  • closed state refers to that state of the electrical valve in which a fluid flow, for example a water flow, is prevented by the electric valve.
  • a coil of the electric valve to produce as a series of excitation signals, for example, a periodic field that periodically tracks a valve piston against a valve seat of the electric valve.
  • Valve driver unit may further be configured to transfer the valve by means of an opening signal in an open state in which a fluid flow is enabled by the electric valve.
  • the electric valve comprises a valve piston for sealing a valve seat of the electric valve, wherein the valve piston in the closing state in response to the sequence of closing signals in the direction of
  • Valve seat is trackable.
  • the valve piston for example, continuously pressed against the valve seat, whereby a higher tightness is achieved in the closed state of the electric valve.
  • the sequence of closing signals is a pulse train, for example a rectangular pulse train, which may be periodic.
  • the period length is preferably shorter than the duration of the closed state, so that the electric valve can be continuously closed in this.
  • the sequence of closing signals is a periodic DC voltage signal, for example a positive or a negative periodic signal DC signal with signal portions of a higher amplitude, and with
  • the periodic DC voltage signal may, for example, a periodic rectangular sequence or a rectified
  • the sequence of closing signals is a stream sequence or a voltage sequence.
  • the valve driver unit comprises a transistor circuit or a capacitor or a clock signal generator for generating the sequence of
  • the transistor circuit may have a capacitance that is continuously charged and discharged, whereby the sequence of closing signals can be realized.
  • the valve driver unit is designed to bring the electrical valve into the closed state by means of the closing signal or by means of a further closing signal, and then, for example, to apply the sequence of closing signals to the electric valve.
  • the further closing signal may differ from the closing signal and be provided, for example, to transfer the valve for the first time in the closed state, while the closing signal for
  • Tracking the closed state can be used.
  • the electric valve comprises a coil, to which the sequence of closing signals for driving a valve piston can be applied, for example by the valve driver unit can be applied, is.
  • the electrical valve is an electrical water valve.
  • the invention relates to a method for increasing a tightness of an electrical valve of a refrigeration device with the transfer of the electric valve in a closed state, for example by means of a closing signal, and
  • Fig. 1 a refrigeration device
  • Fig. 2 shows a sequence of closing signals.
  • the 1 shows a refrigeration appliance 1, which can be connected, for example, to a water supply valve 2, for example to a water tap, by means of an electric water valve 3 of the refrigeration appliance 1.
  • the water supply valve 2 may be an element of the refrigeration device.
  • the water supply valve 2 may be an external valve, for example a faucet.
  • the refrigeration device 1 further comprises a valve driver unit 4 which is connected to the electrical valve 3, for example an electric water valve.
  • the electric valve 3 is connected to the water supply valve 2 by means of a water pipe 5.
  • the water supply valve 2 may be connected, for example, to a water supply line 6.
  • the valve driver unit 4 can convert the electric valve 3 into an open state, for example, by means of an opening signal. To interrupt the water supply, the
  • valve driving unit 4 applies a closing signal to the electric valve 3, through which the electric valve 3 is closed, i. in a
  • the electric valve for example, a
  • valve driver unit 4 may, for example, a current signal sequence or a
  • Fig. 2 shows an example sequence of closing signals 7 and 8, which may be rectangular pulses, for example.
  • the closing signals 7 and 8 are, for example, periodic with a period T, as shown in Fig. 2.
  • the closing signals shown in FIG. 2 may be, for example, current pulses having the amplitude I. Due to the pulsed activation of the electric valve, a periodic closure of the electric valve in the closed state is effected, whereby the tightness of the valve 3 in the refrigeration device 1 can be increased.
  • the pulses can be rectangular. However, they can be lowpass, bandpass, or highpass filtered, for example.
  • the valve driver unit can have a low-pass filter or a bandpass filter or a high-pass filter.
  • the pulses may also have sinusoidal or cosinusoidal flanks.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem elektrischen Ventil (3), welches ansprechend auf ein Schließsignal in einen Schließzustand überführbar ist. Das Kältegerät umfasst eine Ventiltreibereinheit (4), welche ausgebildet ist, das elektrische Ventil (3) in dem Schließzustand mit einer Folge von Schließsignalen zu beaufschlagen, um die Dichtheit des elektrischen Ventils (3) zu erhöhen.

Description

Kältegerät mit einem elektrischen Ventil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem elektrischen Ventil, insbesondere mit einem elektrischen Wasserventil. In modernen Kältegeräten werden oft elektrische Ventile eingesetzt, welche
beispielsweise zur Steuerung der Zufuhr von Wasser zu einem Kältegerät oder zu einem Eisbereiter eines Kältegerätes eingesetzt werden. Bekannte elektrische Ventile umfassen üblicherweise elektrisch erregbare Spulen und Ventilkolben, welche ansprechend auf durch Spule erzeugtes Feld hin und her bewegbar sind. Zur Erzeugung des Feldes wird an die Spule üblicherweise ein Erregungssignal angelegt, woraufhin der Ventilkolben beispielsweise in Richtung eines Ventilsitzes bewegt wird und das elektrische Ventil schließt. Es kann jedoch vorkommen, dass das Wasser den Ventilkolben beispielsweise durch Vibrationen bewegt, was zu einer Undichtigkeit des Wasserventils in dessen geschlossenem Zustand führen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zur
Erhöhung einer Dichtheit eines geschlossenen elektrischen Ventils eines Kältegerätes zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im
Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination. Insbesondere weist das Kältegerät einen Wasseranschluss auf, beispielsweise für einen Eisbereiter oder für einen Wasserspender.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Dichtheit eines
geschlossenen Ventils beispielsweise durch ein stetes Nachführen eines Ventilkolbens des elektrischen Ventils gegen einen Ventilsitz in einem Schließzustand, in welchem das Ventil geschlossen ist, erhöht werden kann. Dies kann bei einem elektrischen Ventil beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das elektrische Ventil in dem
Schließzustand mit einer Folge von Schließsignalen beaufschlagt wird, ansprechend auf welche beispielsweise der Ventilkolben fortwährend in Richtung des Ventilsitzes nachgeführt wird. Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Kältegerät mit einem elektrischen Ventil, welches ansprechend auf ein Schließsignal in einen Schließzustand überführbar ist. Das Kältegerät umfasst eine Ventiltreibereinheit, welche ausgebildet ist, das elektrische Ventil in dem Schließzustand mit einer Folge von Schließsignalen zu beaufschlagen, um die Dichtheit des elektrischen Ventils zu erhöhen. Mit dem Begriff des Schließzustandes ist derjenige Zustand des elektrischen Ventils bezeichnet, in welchem ein Fluidfluss, beispielsweise ein Wasserfluss, durch das elektrische Ventil unterbunden ist. Bei Beaufschlagen des Ventils mit der Folge von Schließsignalen können diese
beispielsweise an eine Spule des elektrischen Ventils angelegt werden, um als eine Folge von Erregungssignalen beispielsweise ein periodisches Feld zu erzeugen, dass einen Ventilkolben periodisch gegen einen Ventilsitz des elektrischen Ventils nachführt. Die
Ventiltreibereinheit kann ferner ausgebildet sein, das Ventil mittels eines Öffnungssignals in einen Öffnungszustand zu überführen, in welchem ein Fluidfluss durch das elektrische Ventil ermöglicht wird. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Ventil einen Ventilkolben zum Abdichten eines Ventilsitzes des elektrischen Ventils, wobei der Ventilkolben in dem Schließzustand ansprechend auf die Folge von Schließsignalen in Richtung des
Ventilsitzes nachführbar ist. Hierbei wird der Ventilkolben beispielsweise fortwährend gegen den Ventilsitz gepresst, wodurch eine höhere Dichtheit im Schließzustand des elektrischen Ventils erreicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folge von Schließsignalen eine Pulsfolge, beispielsweise eine Rechteckpulsfolge, welche periodisch sein kann. Die Periodenlänge ist bevorzugt kürzer als die Dauer des Schließzustandes, so dass das elektrische Ventil in diesem fortwährend geschlossen werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folge von Schließsignalen ein periodisches Gleichspannungssignal, beispielsweise ein positives oder ein negatives periodisches Gleichspannungssignal mit Signalabschnitten einer höheren Amplitude, und mit
Signalabschnitten einer niedrigeren Amplitude. Das periodische Gleichspannungssignal kann beispielsweise eine periodische Rechteckfolge oder ein gleichgerichtetes
Sinussignal oder ein gleichgerichtetes Kosinussignal sein. Gemäß einer Ausführungsform ist die Folge von Schließsignalen eine Stromfolge oder eine Spannungsfolge.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventiltreibereinheit eine Transistorschaltung oder eine Kapazität oder einen Taktsignalgenerator zum Erzeugen der Folge von
Schließsignalen. So kann beispielsweise die Transistorschaltung eine Kapazität aufweisen, die fortwährend aufgeladen und entladen wird, wodurch die Folge von Schließsignalen realisiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ventiltreibereinheit ausgebildet, das elektrische Ventil mittels des Schließsignals oder mittels eines weiteren Schließsignals in den geschlossenen Zustand zu überführen, und beispielsweise danach das elektrische Ventil mit der Folge von Schließsignalen zu beaufschlagen. Das weitere Schließsignal kann sich von dem Schließsignal unterscheiden und beispielsweise vorgesehen sein, das Ventil erstmals in den Schließzustand zu überführen, während das Schließsignal zur
Nachführung des Schließzustandes verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Ventil eine Spule, an welche die Folge von Schließsignalen zum Antreiben eines Ventilkolbens anlegbar ist, beispielsweise durch die Ventiltreibereinheit anlegbar, ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elektrische Ventil ein elektrisches Wasserventil.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erhöhen einer Dichtheit eines elektrischen Ventils eines Kältegerätes mit Überführen des elektrischen Ventils in einen Schließzustand beispielsweise mittels eines Schließsignals, und
Beaufschlagen des elektrischen Ventils im Schließzustand mit einer Folge von
Schließsignalen zur Erhöhung der Dichtheit des elektrischen Ventils in dem
Schließzustand. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kältegerät; und
Fig. 2 eine Folge von Schließsignalen.
Fig. 1 zeigt ein Kältegerät 1 , welches beispielsweise an ein Wasserversorgungsventil 2, beispielsweise an einen Wasserhahn, mittels eines elektrischen Wasserventils 3 des Kältegerätes 1 anschließbar ist. Das Wasserversorgungsventil 2 kann ein Element des Kältegerätes sein. Gemäß einer Ausführungsform kann das Wasserversorgungsventil 2 ein externes Ventil, beispielsweise ein Wasserhahn, sein.
Das Kältegerät 1 umfasst ferner eine Ventiltreibereinheit 4, welche mit dem elektrischen Ventil 3, beispielsweise einem elektrischen Wasserventil, verbunden ist. Das elektrische Ventil 3 ist mittels einer Wasserleitung 5 mit dem Wasserversorgungsventil 2 verbunden. Das Wasserversorgungsventil 2 kann beispielsweise an eine Wasserversorgungsleitung 6 angeschlossen sein. Zum Zuführen von Wasser zu dem Kältegerät 1 kann die Ventiltreibereinheit 4 das elektrische Ventil 3 beispielsweise mithilfe eines Öffnungssignals in einen geöffneten Zustand überführen. Zur Unterbrechung der Wasserversorgung kann die
Ventiltreibereinheit 4 hingegen das elektrische Ventil 3 mit einem Schließsignal beaufschlagen, durch welches das elektrische Ventil 3 geschlossen, d.h. in einen
Schließzustand überführt wird. Hierzu kann das elektrische Ventil beispielsweise eine
Spule und einen darin bewegbaren Ventilkolben aufweisen, welcher ansprechend auf das durch das Schließsignal mittels der Spule erzeugte Feld gegen einen Ventilsitz gepresst wird. Nach dem Überführen des elektrischen Ventils 3 in den Schließzustand, d.h. nach dem Schließen des elektrischen Ventils 3, wird dieses fortwährend beispielsweise durch ständige Pulse, welche durch die Ventiltreibereinheit 4 erzeugt werden können, nachgeführt, d.h. in den Schließzustand überführt oder in diesem gehalten. Dadurch kann der Ventilkolben fortwährend gegen den Ventilsitz gedrückt werden, um eventuelle Undichtheiten aufgrund von durch Wasser erzeugten Vibrationen zu eliminieren. Die Ventiltreibereinheit 4 kann beispielsweise eine Stromsignalfolge oder eine
Spannungssignalfolge als die Folge von Schließsignalen erzeugen, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Folge von Schließsignalen 7 und 8, welche beispielsweise rechteckige Pulse sein können. Die Schließsignale 7 und 8 sind beispielsweise periodisch mit einer Periode T, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Dabei können die in Fig. 2 dargestellten Schließsignale beispielsweise Strompulse mit der Amplitude I sein. Aufgrund der derartig gepulsten Ansteuerung des elektrischen Ventils wird eine periodische Schließung des elektrischen Ventils in dem Schließzustand bewirkt, wodurch die Dichtheit des Ventils 3 in dem Kältegerät 1 erhöht werden kann. Die Pulse können rechteckförmig sein. Sie können jedoch beispielsweise tiefpass- oder bandpass- oder hochpassgefiltert sein. Hierzu kann die Ventiltreibereinheit ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter aufweisen. Die Pulse können ferner sinus- oder kosinusförmige Flanken aufweisen.
Bezugszeichenliste
1 Kältegerät
2 Wasserversorgungsventil
3 elektrisches Ventil
4 Ventiltreibereinheit
5 Wasserleitung
6 Wasserversorgungsleitung
7, 8 Schließsignal
T Periode
I Amplitude

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät mit einem elektrischen Ventil (3), welches ansprechend auf ein
Schließsignal in einen Schließzustand überführbar ist, gekennzeichnet durch eine Ventiltreibereinheit (4), welche ausgebildet ist, das elektrische Ventil (3) in dem Schließzustand mit einer Folge von Schließsignalen zu beaufschlagen, um die Dichtheit des elektrischen Ventils (3) zu erhöhen.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ventil (3) einen Ventilkolben zum Abdichten eines Ventilsitzes aufweist, und dass der Ventilkolben in dem Schließzustand ansprechend auf die Folge von
Schließsignalen in Richtung des Ventilsitzes nachführbar ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge von Schließsignalen eine Pulsfolge, insbesondere eine
Rechteckpulsfolge, ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge von Schließsignalen ein periodisches Gleichspannungssignal ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge von Schließsignalen eine Stromfolge oder eine Spannungsfolge ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventiltreibereinheit (4) eine Transistorschaltung oder eine Kapazität oder einen Taktsignalgenerator zum Erzeugen der Folge von Schließsignalen aufweist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventiltreibereinheit (4) ausgebildet ist, das elektrische Ventil (3) mittels des Schließsignals oder mittels eines weiteren Schließsignals in den
geschlossenen Zustand zu überführen.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ventil (3) eine Spule aufweist, und dass die Folge von Schließsignalen an die Spule zum Antreiben eines Ventilkolbens anlegbar ist.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ventil (3) ein elektrisches Wasserventil ist.
10. Verfahren zum Erhöhen einer Dichtheit eines elektrischen Ventils (3) eines
Kältegerätes, mit:
Überführen des elektrischen Ventils (3) in einen Schließzustand; und
Beaufschlagen des elektrischen Ventils (3) in dem Schließzustand mit einer Folge von Schließsignalen zur Erhöhung der Dichtheit des elektrischen Ventils (3) in dem Schließzustand.
EP11718014A 2010-05-06 2011-04-28 Kältegerät mit einem elektrischen ventil Withdrawn EP2567164A1 (de)

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