PL179670B1

PL179670B1 - System for operating an electrically controlled solenoid valve

Info

Publication number: PL179670B1
Application number: PL95318461A
Authority: PL
Inventors: Georg Strauss
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete; Boschsiemens Hausgeraete Gmbh
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 2000-10-31
Also published as: DE59503877D1; EP0776450B1; US6209332B1; PL318461A1; DE4429919A1; BR9508754A; EP0776450A1; DK0776450T3; ES2125028T3; CN1093247C; WO1996006317A1; CN1156503A; TR199500941A2

Abstract

1 . Uklad do uruchamiania zaworu magnetycznego sterowanego elektrycznie, zwlaszcza d la urzadzenia chlodniczego, zawierajacy element nastawczy dolaczony do zaworu magnetycznego nastawianego w co najmniej dwa polozenia robocze, znamienny tym, ze do elementu na- stawczego zaworu magnetycznego (39) jest dolaczony obwód sterowania (30), który jest dolaczony do ukladu oceniaja- cego (19) nastawiany parametr, korzystnie temperature w komorze urzadzenia chlod- niczego (10), przy czym obwód sterowa- nia (30) zawiera element opózniajacy, w zaleznosci od przeplywu cieklego czynni- ka chlodniczego przez zawór magnetycz- ny (39). Fig. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do uruchamiania zaworu magnetycznego sterowanego elektrycznie, zwłaszcza dla urządzenia chłodniczego, zawierający zawór magnetyczny nastawiany w co najmniej dwa położenia robocze, poprzez przestawienie którego wybiera się drogę przepływu cieczy, odpowiadającą położeniu roboczemu.

Znane są układy do uruchamiania zaworów magnetycznych sterowanych elektrycznie, stosowane na przykład w urządzeniach chłodniczych z kilkoma komorami o różnych temperaturach, do uruchamiania dwustanowych zaworów magnetycznych, za pomocą których doprowadza się czynnik chłodniczy ze sprężarki w obiegu chłodniczym do parowników w komorach o różnych temperaturach. W tym celu element przełączeniowy dwustanowego zaworu magnetycznego przestawia się w pierwsze lub drugie położenie robocze, w wyniku działania siły wywieranej przez elektromagnesy na element przełączeniowy zaworu, wskutek której element przełączeniowy zaworu jest przestawiany w położenie zamykające, przy czym wytwarzane są wyraźnie słyszalne zakłócenia w postaci hałasu. Znane jest zastosowanie elementów tłumiących dźwięki, umieszczonych przy elemencie przełączeniowym zaworu, w postaci elementów z tworzywa sztucznego, zamykających otwory doprowadzające w kształcie dysz. Jednak aby nie zamykać za wcześnie tych otworów, należy dla tych elementów z tworzyw sztucznych dobierać względnie dużą twardość wg skali Shore'a, co powoduje znaczne pogorszenie tłumienia hałasu.

W układzie według wynalazku do elementu nastawczego zaworu magnetycznego jest dołączony obwód sterowania, który jest dołączony do układu oceniającego nastawiany parametr, korzystnie temperaturę w komorze urządzenia chłodniczego, przy czym obwód sterowania zawiera element opóźniający, w zależności od przepływu ciekłego czynnika chłodniczego przez zawór magnetyczny.

Korzystnie do elementu opóźniającego w obwodzie sterowania jest dołączony szeregowo element logiczny, którego wyjście jest dołączone do tranzystora.

179 670

Korzystnie w elemencie opóźniającym rezystor jest połączony szeregowo z kondensatorem.

Korzystnie element opóźniający w postaci elektromechanicznego elementu regulacji czasowej jest dołączony do zaworu magnetycznego.

Korzystnie opóźnienie elementu opóźniającego wynosi od 30 do 90 sekund, korzystnie 60 sekund.

Korzystnie do zaworu magnetycznego jest dołączona sprężarka dołączona do parowników ciekłego czynnika chłodniczego.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie układu do uruchamiania zaworu magnetycznego sterowanego elektrycznie o małych słyszalnych zakłóceniach.

Dzięki wynalazkowi uzyskuje się zmniejszanie prędkości przełączania elementu przełączeniowego zaworu i przez to tłumienie słyszalnych zakłóceń. Tłumienie hałasu jest niezależne od zmian własności tworzywa sztucznego, jak na przykład starzenia tworzywa sztucznego, a na stopień tłumienia hałasu łatwo wpływa się poprzez kształt geometryczny elementu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dwutemperaturowe urządzenie chłodnicze z otwartymi drzwiami, z komorą chłodzącą i komorą mrożącą o temperaturach sterowanych przez elektroniczne urządzenie regulujące, fig. 2 - fragment elektronicznego urządzenia regulującego z układem elektronicznym do sterowania zaworem elektromagnetycznym sterującym dopływem czynnika chłodniczego do komory mrożącej lub komory chłodzącej i fig. 3 - schemat układu chłodzenia.

Figura 1 przedstawia urządzenie chłodnicze 10 z chłodziarką i zamrażarką, którego obudowa 11 izolująca cieplnie ma dwie komory rozdzielone termicznie ścianką pośrednią 12 izolującą cieplnie, jedna nad drugą, zamykane oddzielnymi drzwiami 13 i 14. Komora umieszczona wyżej i zamykana drzwiami 13 jest wykonana jako komora chłodząca 15, wyposażona w półki 16 usytuowane jedna nad drugą w odstępach pionowych. Druga komora, znajdująca się pod komorą chłodzącą 15, jest wykonana jako komora mrożąca 17, która ma pojemniki 18 wysuwane jak szuflady.

Komora chłodząca 15 i komora mrożąca 17 są wyposażone w parowniki 50 pokazane na fig. 3, służące do utrzymywania określonej temperatury przechowywania, włączone w układ chłodzenia 51 z fig. 3, w którym występuje sprężarka 52 zaopatrująca parowniki 50 w płynny czynnik chłodniczy, zasilana w sposób nieciągły, przy czym fazy włączania i wyłączania sprężarki 52 są zależne od temperatur w komorach. Temperatury są określane przez nie pokazane czujniki temperaturowe i z jednej strony są przetwarzane wstępnie, w logicznym układzie oceniającym 19 elektronicznego urządzenia regulującego, w wartości wskazywane w elementach wskazujących temperaturę, a z drugiej strony są przetwarzane w obwodzie przetwarzającym 30 w sygnał cyfrowy A poddawany dalszemu przetwarzaniu.

Figura 2 pokazuje, że sygnał cyfrowy A na wyjściu logicznego układu oceniającego 19 stanowi sygnał wejściowy obwodu przetwarzającego 30, wyposażonego w dwa człony RC do określania różnych przedziałów czasowych. Są one utworzone przez dwa połączone równolegle rezystory 31 i 32 o różnej rezystancji oraz dołączony do nich szeregowo kondensator 33. Przed rezystorem 32 o mniejszej rezystancji jest włączona dioda 34 połączona katodą z rezystorem 32, tak że ładowanie kondensatora 33 następuje poprzez rezystor 31 o większej rezystancji. Potencjał napięcia wytwarzany przy ładowaniu kondensatora 33 jest przykładany do połączonych ze sobą wejść elementu logicznego NIE-I 35, którego sygnał wyjściowy jest doprowadzany do bazy tranzystora pnp 36, którego emiter jest dołączony do źródła napięcia stałego Ug, a kolektor jest dołączony poprzez rezystor 37 ograniczający prąd kolektora do potencjału zerowego. Pomiędzy kolektorem tranzystora pnp 36 i rezystorem 37 jest odprowadzona końcówka bramki dołączona do jednej końcówki triaka 38, którego druga końcówka jest połączona z jednostanowym zaworem magnetycznym 39 podłączonym do wyprowadzenia zasilającego L napięcia przemiennego 230 wolt. Druga końcówka triaka 38 jest połączona również z wyprowadzeniem zerowym N napięcia przemiennego, które tworzy jednocześnie końcówkę masy dla triaka 38.

179 670

Zapotrzebowanie na ochłodzenie komory chłodzącej 15 z powodu podnoszenia się w niej temperatury jest sygnalizowane na wyjściu logicznego układu oceniającego 19 poprzez logiczną jedynkę sygnału wyjściowego A, która z jednej strony oznacza uruchomienie sprężarki czynnika chłodniczego, a z drugiej strony przełączenie jednostanowego zaworu magnetycznego 39 z położenia spoczynkowego, w celu zmiany drogi strumienia czynnika chłodniczego do parownika komory chłodzącej 15. Przełączanie sterowanego elektrycznie zaworu magnetycznego 39 jest opóźnione przez człon RC utworzony z rezystora 31 i kondensatora 33 względem włączenia sprężarki, ponieważ logiczna jedynka na wyjściu logicznego układu oceniającego 19 dochodzi dopiero po zakończeniu ładowania kondensatora 33 do połączonych ze sobą wejść elementu NIE-I 35 i wytwarza na jej wyjściu logiczne zero, które zostaje doprowadzone do bazy tranzystora pnp 36, służącego jako przełącznik elektroniczny, przez co jest on przestawiany w stan przewodzenia. Prąd płynący w stanie przewodzenia tranzystora pnp 36 pomiędzy emiterem i kolektorem służy jako prąd zapłonu dla triaka 38, przez co zamyka się obwód prądowy dla jednostanowego zaworu magnetycznego 39, więc następuje żądana zmiana położenia elementu przełączeniowego zaworu w elektromagnesie, w celu kierowania czynnika chłodniczego do parownika komory chłodzącej.

Poprzez połączenie wejścia elementu NIE-I 35 z członem RC utworzonym przez rezystor 31 i kondensator 33 opóźnia się uruchamianie zaworu magnetycznego 39 względem włączenia sprężarki, które w innym razie musiałyby zachodzić jednocześnie. Dzięki opóźnieniu pomiędzy uruchomieniem sprężarki i zmianą drogi strumienia czynnika chłodniczego przez zawór magnetyczny 39 zapewnia się, że przepływa przez niego czynnik chłodniczy w fazie ciekłej, tak że przełączenie elementu przełączeniowego następuje w sposób tłumiony cieczą i dzięki temu prawie bez słyszalnych zakłóceń. Dobre wyniki dały czasy opóźnienia pomiędzy 30 i 90 sekund, przy czym korzystne okazało się opóźnienie wynoszące 60 sekund.

Zamiast uruchamiania zaworu magnetycznego 39 następującego po uruchomieniu sprężarki, w celu zapewnienia tłumienia cieczą elementu przełączeniowego zaworu, stosuje się także czujnik cieczy do kontroli stanu cieczy w zaworze magnetycznym 39.

Jeżeli temperatura w komorze chłodzącej 15 osiągnęła zadaną wartość, jest to sygnalizowane przez czujniki temperaturowe logicznego układu oceniającego 19, po czym wysyła on sygnał wyłączenia sprężarki i logiczne zero jako sygnał wyjściowy A. Jest on przykładany jako sygnał przełączenia zaworu magnetycznego 39 z opóźnieniem o czas rozładowania kondensatora 33 na wejście elementu NIE-I 35, przy czym z powodu znacznie niniejszej rezystancji rezystora 32 w porównaniu z rezystorem 31, przełączenie zaworu magnetycznego 39 do położenia spoczynkowego, otwierającego drogę strumienia do parownika komory mrożącej, następuje prawie jednocześnie z zatrzymaniem sprężarki. Z powodu niewielkiego opóźnienia czasowego, dla którego korzystny okazał się czas 50 ms, jest zapewnione, że przynajmniej drogą strumienia obiegu chłodzącego z zaworem magnetycznym 39 będzie jeszcze przepływał ciekły czynnik chłodniczy i przełączanie elementu przełączeniowego zaworu będzie następowało w sposób tłumiony cieczą i dzięki temu prawie bez słyszalnych zakłóceń.

W przypadku zapotrzebowania chłodzenia komory mrożącej 17, sygnał wyjściowy A logicznego układu oceniającego 19 jest logicznym zerem, przez co na elemencie NIE-I 35 występuje logiczna jedynka, blokując tranzystor 38, więc triak 38 jest nieaktywny i przez zawór magnetyczny 39 nie przepływa ciecz.

Zamiast układu przetwarzającego 30 złożonego z oddzielnych elementów elektronicznych, uzyskuje się funkcje spełniane przez ten układ i logiczny układ oceniający 19 przy pomocy programowanego mikroprocesora, więc uruchomienie zaworu magnetycznego 39 z opóźnieniem względem włączenia sprężarki realizuje się przez właściwy program.

Figura 3 przedstawia układ chłodzenia 51 mający sprężarkę 52 i parowniki 50. Parowniki 50 są połączone równolegle względem siebie i z jednej strony dołączone szeregowo do sprężarki 52, a z drugiej strony dołączone do zaworu magnetycznego 39. Fig. 3 pokazuje także elektromechaniczny element regulacji czasowej 60 wywołujący opóźnienie czasowe i dołączony do zaworu magnetycznego 39.

179 670

Fig.3

179 670

Fig.1

Fig.2 ^l19 tj.lt

A )

/ 36

UB zzz

230 VAC

n.,o -o N

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ do uruchamiania zaworu magnetycznego sterowanego elektrycznie, zwłaszcza dla urządzenia chłodniczego, zawierający element nastawczy dołączony do zaworu magnetycznego nastawianego w co najmniej dwa położenia robocze, znamienny tym, że do elementu nastawczego zaworu magnetycznego (39) jest dołączony obwód sterowania (30), który jest dołączony do układu oceniającego (19) nastawiany parametr, korzystnie temperaturę w komorze urządzenia chłodniczego (10), przy czym obwód sterowania (30) zawiera element opóźniający, w zależności od przepływu ciekłego czynnika chłodniczego przez zawór magnetyczny (39).
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do elementu opóźniającego w obwodzie sterowania (30) jest dołączony szeregowo element logiczny (35), którego wyjście jest dołączone do tranzystora (36).
3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w elemencie opóźniającym rezystor (31) jest połączony szeregowo z kondensatorem (33).
4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że element opóźniający w postaci elektromechanicznego elementu regulacji czasowej (60) jest dołączony do zaworu magnetycznego (39).
5. Układ według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że opóźnienie elementu opóźniającego wynosi od 30 do 90 sekund, korzystnie 60 sekund.
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do zaworu magnetycznego (39) jest dołączona sprężarka (52) dołączona do parowników (50) ciekłego czynnika chłodniczego.