PL201524B1

PL201524B1 - Urządzenie chłodnicze

Info

Publication number: PL201524B1
Application number: PL363614A
Authority: PL
Inventors: Helmut Konopa
Original assignee: Bsh Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2009-04-30
Also published as: BR0207223A; US20070209374A1; CN1533493A; CN100422673C; US8584478B2; RU2003125174A; PL363614A1; WO2003054462A1; US20040074243A1; AU2002358619A1; EP1459020A1; US7210302B2; RU2250424C1; DE10161306A1

Abstract

Urz adzenie ch lodnicze „no-frost” (z automa- tycznym odszranianiem) zawiera, co najmniej jedn a pó lk e magazynow a (1), parownik (5) w la- czany i wy laczany, umieszczony w komorze (8) oddzielonej od pó lki magazynowej (1), jak rów- nie z wentylator (9) do uruchamiania wymiany powietrza pomi edzy pó lk a magazynow a (1) i parownikiem (5). W urz adzeniu wentylator (9) pracuje przy wy laczonym parowniku (5), a parow- nik (5) pracuje przy wy laczonym wentylatorze (9). PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 363614	(11) 201524 (13) B1
f\|\|\|f	(22) Data zgłoszenia: 05.12.2002	(51) Int.Cl. F25D 17/04 (2006.01)
	(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 05.12.2002, PCT/EP02/13806	F25D 17/06 (2006.01)
Urząd Patentowy	(87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
Rzeczypospolitej Polskiej	03.07.2003, WO03/054462 PCT Gazette nr 27/03

(54)

Urządzenie chłodnicze

(30) Pierwszeństwo: 13.12.2001,DE,10161306.7	(73) Uprawniony z patentu: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GMBH^nchen,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 29.11.2004 BUP 24/04	(72) Twórca(y) wynalazku: Helmut Konopa,Leipheim,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2009 WUP 04/09	(74) Pełnomocnik: Dziarnowska Monika, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych

Fig.1 ⁽⁵⁷⁾ Urządzenie chłodnicze „no-frost” (z automatycznym odszranianiem) zawiera, co najmniej jedną półkę magazynową (1), parownik (5) włączany i wyłączany, umieszczony w komorze (8) oddzielonej od półki magazynowej (1), jak również wentylator (9) do uruchamiania wymiany powietrza pomiędzy półką magazynową (1) i parownikiem (5). W urządzeniu wentylator (9) pracuje przy wyłączonym parowniku (5), a parownik (5) pracuje przy wyłączonym wentylatorze (9).

PL 201 524 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie chłodnicze „no-frost” (z automatycznym odszranianiem).

W tego rodzaju urzą dzeniach chł odniczych parownik znajduje się przykł adowo, w komorze oddzielonej od półki magazynowej na chłodzone produkty, i wymiana ciepła pomiędzy komorą i półką, dzięki której półka magazynowa jest chłodzona, następuje przez to, że za pomocą wentylatora, powietrze schłodzone i osuszone na parowniku jest wdmuchiwane na półkę magazynową, a stosunkowo ciepłe i wilgotne powietrze z półki magazynowej zasysane jest do komory. Przy tym półka magazynowa jest nie tylko ochładzana, ale również osuszana. Wilgoć osiada na parowniku. Dzięki temu osuszaniu zapobiega się temu, że w krytycznych warunkach klimatycznych, zwłaszcza przy używaniu urządzenia chłodniczego w ciepłym otoczeniu przy dużej wilgotności, woda kondensacyjna osadza się na powierzchniach do układania i chłodzonych produktach na półce magazynowej. Ta zaleta może się jednak przy mniej krytycznych warunkach otoczenia przekształcić w wadę, jeśli przechowywane artykuły spożywcze przez intensywne pozbawianie wilgoci zostaną wysuszone.

Znane są również tak zwane hybrydowe urządzenia chłodnicze, w których parownik jest w bezpośrednim styku termicznym z półką magazynową i za pomocą wentylatora wytwarzany jest na półce przepływ powietrza, które płynie wzdłuż ochłodzonej przez parownik ściany bocznej półki magazynowej i w ten sposób intensyfikuje wymianę ciepła pomiędzy półką magazynową i parownikiem. W tych urządzeniach hybrydowych działanie osuszające jest mniej intensywne niż w urządzeniu „no-frost”, ponieważ, w okresach spoczynku parownika wilgoć osadzona na ochłodzonej ścianie półki magazynowej ma możliwość parowania z powrotem na półkę magazynową. To jednak oznacza również, że w tego rodzaju urz ą dzeniach, w krytycznych klimatycznych warunkach stosowania, niebezpieczeń stwo niepożądanego tworzenia się wody kondensacyjnej jest większe niż w urządzeniu „no-frost”.

Celem wynalazku jest stworzenie urządzenia, które w zróżnicowanych warunkach klimatycznych będzie w stanie osiągnąć dogodny kompromis pomiędzy niebezpieczeństwem tworzenia się wody kondensacyjnej na półce magazynowej i wysuszaniem produktów chłodzonych.

Urządzenie chłodnicze „no-frost” (z automatycznym odszranianiem), z co najmniej jedną półką magazynową oraz z parownikiem oddzielonym termoizolacyjnie od półki magazynowej, jak również z wentylatorem do uruchamiania wymiany powietrza pomiędzy półką magazynową i parownikiem, w którym wentylator pracuje przy wyłączonym parowniku, charakteryzuje się wedł ug wynalazku tym, że parownik jest eksploatowany przy wyłączonym wentylatorze.

Korzystnie, urządzenie posiada obwód sterujący do sterowania pracą parownika i wentylatora, tak aby wentylator pracował w sposób ciągły, przy wyłączonym parowniku i/lub do sterowania pracą parownika i wentylatora, tak aby przy wyłączonym wentylatorze temperatura parownika pozostawała poniżej temperatury półki magazynowej i/lub poniżej 0°C.

Korzystnie, urządzenie chłodnicze ma przełącznik wyboru rodzaju pracy, do przełączania obwodu sterującego.

Urządzenie chłodnicze może też mieć sensor wilgotności a obwód sterujący jest wtedy przełączany, w zależności od wartości pomiaru sensora wilgotności, przy czym zwłaszcza sensor wilgotności znajduje się na półce magazynowej.

Obwód sterujący w każdej fazie wyłączenia parownika napędza wentylator w sposób ciągły.

Parownik może znajdować się na półce magazynowej i być termoizolacyjnie obudowany lub może znajdować się na półce parownika oddzielonej termoizolacyjnie od półki magazynowej.

Dzięki temu, że parownik pracuje przy wyłączonym wentylatorze, zwrotne parowanie osadzonej na parowniku wilgoci jest doprowadzane do półki i przez to jest eliminowane wysuszanie chłodzonych produktów.

Dla parowania zwrotnego najbardziej efektywne jest, jeśli wentylator pracuje w pobliżu końca fazy wyłączenia parownika, kiedy jest on w fazie tajania, w czasie, w jakim jest on stosunkowo ciepły i wilgoć skondensowana na nim paruje intensywniej niż na początku fazy wyłączenia, gdzie wilgoć na parowniku jest całkowicie zamarznięta.

W odniesieniu do stopnia skutecznoś ci działania urzą dzenia chł odniczego, pożądane jest, aby wentylator pracował również na początku fazy wyłączenia parownika po to, aby w ten sposób, występujący jeszcze w tym czasie pomiędzy półką magazynową i parownikiem spadek temperatury wykorzystać do chłodzenia półki magazynowej.

PL 201 524 B1

Dzięki temu, że parownik pracuje przy wyłączonym wentylatorze, można utrzymywać temperaturę parownika stale poniżej temperatury półki magazynowej, korzystnie poniżej 0°, po to, aby w ten sposób ograniczyć zwrotne parowanie od parownika do półki magazynowej do nieuniknionego minimum.

W prostym ukształtowaniu wynalazku urządzenie chłodnicze posiada przełącznik wyboru stanu pracy, za pomocą którego obwód sterujący, który steruje pracą parownika i wentylatora.

Umożliwia to użytkownikowi przez przestawienie przełącznika wyboru stanu pracy ograniczenie niepożądanego wysychania chłodzonych produktów.

Alternatywnie, albo w uzupełnieniu, urządzenie chłodnicze można wyposażyć w sensor wilgotności, przy czym obwód sterujący wykonuje automatycznie przełączanie pomiędzy dwoma stanami w zależ noś ci od wartoś ci pomiaru sensora wilgotnoś ci.

Taki sensor wilgotności, korzystnie znajduje się na półce magazynowej. Można jednak wyobrazić sobie również umieszczenie go poza półką magazynową, w ten sposób, że sensor wilgotności może rejestrować wilgotność powietrza otoczenia (i przez to wprowadzenie wilgotności na półkę przy każdym otwarciu drzwi).

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zgodne z wynalazkiem urządzenie chłodnicze „no-frost”; fig. 2 - wykres czasowy działania parownika i wentylatora odpowiednio do znanego stanu pracy a); fig. 3 - wykres czasowy normalnego działania wentylatora i parownika odpowiednio do stanu pracy b); fig. 4 - wykres czasowy odpowiednio do nowego stanu pracy c).

Figura 1 przedstawia schematycznie urządzenie chłodnicze ukształtowane jako kombinowane urządzenie chłodziarko-zamrażarka, w którym urzeczywistniony został wynalazek. Półka chłodnicza 1 i półka zamrażająca 2 tworzą dwie strefy temperaturowe urządzenia chłodniczego. Obieg czynnika chłodzącego obejmuje sprężarkę 3, która pompuje sprężony czynnik chłodzący kolejno przez dwa parowniki 4, 5 półki zamrażającej lub półki chłodniczej 1, jak również wymiennik ciepła 6, przez który przepuszczany jest rozprężony w parownikach 4, 5 czynnik chłodzący, zanim wejdzie on znowu do sprężarki 3. Przyporządkowany półce chłodniczej 1 parownik 5, ukształtowany jako parownik lamelowy, umieszczony jest w niniejszym przypadku w komorze 8 oddzielonej przez ścianę termoizolacyjną 7. Komora 8 połączona jest z półką chłodniczą 1 przez otwory wlotowe i wylotowe powietrza, przy czym w jednym z nich umieszczony jest wentylator 9 do uruchamiania wymiany powietrza pomiędzy komorą 8 i półką chłodniczą 1.

Obwód sterujący 10 połączony jest z sensorem temperatury 12 umieszczonym na półce chłodniczej 1 i przez przewody sterujące ze sprężarką 3 i wentylatorem 9 i jest w stanie włączyć lub wyłączyć sprężarkę 3 i wentylator 9 - bezpośrednio poprzez sprężarkę 3 parowniki 4, 5 - w zależności od temperatury zarejestrowanej przez sensor temperatury 12. Obwód sterujący 10 dysponuje dwoma stanami pracy, które użytkownik może wybierać przez uruchamianie przełącznika wyboru 11.

Stan pracy normalnej b) odpowiada dotychczasowej pracy urządzenia chłodniczego „no-frost”. Wykres czasowy tego stanu pracy pokazano na fig. 3. Jeśli temperatura zmierzona przez sensor temperatury 12 na półce chłodniczej 1, przekroczy pierwszą wartość graniczną, obwód sterujący 10 włącza w zasadzie jednocześnie parownik 4 i wentylator 9, każdorazowo przedstawione jako wysokie poziomy krzywych 4b lub 9b, przedstawiających stan pracy parownika 4 lub wentylatora 9. Jeśli po upływie czasu kilku minut, temperatura na półce chłodniczej 1 przekroczy drugą wartość graniczną, która jest niższa od pierwszej, obwód sterowania 10 wyłącza znowu parownik 4 i wentylator 9, przedstawione jako niskie poziomy krzywych 4b, 9b. W okresach pracy wentylatora 9 parownik 4, ewentualnie pomijając krótki czas do rozpoczynania pracy, jest chłodzony i wilgoć, prowadzona razem z powietrzem wychodzącym z półki chłodniczej 1, osadza się na parowniku 4. W fazach wyłączenia parownika 4 wilgoć zamarznięta na parowniku może odtajać i spłynąć i zostać odprowadzona z urządzenia chłodniczego.

Jeśli użytkownik stwierdzi jednak, że na półce chłodniczej 1 skrapla się niepożądanie duża ilość wilgoci, może on przełączyć przełącznik wyboru na stan pracy a), którego wykres czasowy przedstawiony jest na fig. 2 za pomocą krzywych stanu pracy 4a lub 9a parownika 5 lub wentylatora 9. W tym stanie pracy, fazy 19 wspólnej pracy parownika i wentylatora nie odróżniają się w zasadzie od tych ze stanu pracy b). Ich początek i koniec ustalany jest na podstawie wyniku pomiaru sensora temperatury 12. Podczas gdy, jednak, pomiędzy dwiema takimi fazami pracy 19 parownika i wentylatora, wentylator pozostaje wyłączony, faza wyłączenia lub spoczynku 20 jest przy parowniku 5 każdorazowo przerywana przez krótkie fazy pracy 21. Czas trwania krótkotrwałych faz pracy 21 jest tak odmierzony, że parownik 5 utrzymywany jest niezawodnie w temperaturze niższej niż półka chłodnicza 1, korzystnie,

PL 201 524 B1 poniżej 0°C i przez to zapobiega się temu, aby zamarznięta na parowniku 4 wilgoć znowu parowała do półki chłodniczej 1.

Czasowe położenie i czas trwania krótkich faz pracy 21 można regulować w analogiczny sposób jak faz pracy 19, za pomocą sensora temperatury połączonego z obwodem sterującym 10, który właściwie znajduje się na parowniku 5. Alternatywnie, jest jednak również możliwe, że obwód sterujący 10 wytwarza krótkie fazy pracy 21 w zadanym na stałe wzorcu czasowym. Przy tym, odstęp czasowy pomiędzy końcem fazy pracy 19 i następującej za nią krótkiej fazy pracy 21 jest większy niż odstęp krótkich faz pracy 21 między sobą, ponieważ punktem wyjścia jest to, że każdorazowo na końcu fazy pracy 19, parownik 5 znajduje się w temperaturze wyraźnie poniżej punktu zamarzania i wymaga najpierw pewnego czasu, aby ogrzać się w takim stopniu, że wymagana jest krótka faza pracy 21, przy czym temperatura komory 8, którą utrzymywać mają krótkie fazy pracy 21, leży bliżej 0°C niż temperatura osiągnięta na końcu fazy pracy 19.

Jeśli niska temperatura parownika 5 utrzymywana jest przez wiele cykli składających się z fazy pracy 19 i fazy wyłączenia 20, na parowniku 5 tworzy się z upływem czasu warstwa lodu o wzrastającej grubości, która szkodzi skuteczności tego utrzymywania. Aby zapobiec temu oblodzeniu, parownik można wyposażyć w elektryczny układ grzewczy, który umożliwia to, że w obrębie każdej pojedynczej fazy wyłączenia 20, która nie jest przerywana przez krótkie fazy pracy 21, warstwa lodu może stopnieć i spłynąć. Zamiast takiego układu grzewczego można jednak również przewidzieć, że obwód sterujący 10 w stanie pracy a) wtrąca (dodaje) od czasu do czasu nieprzerwane przez krótkie fazy pracy 21 fazy wyłączenia, które dają parownikowi możliwość odtajania.

Jeśli natomiast, użytkownik urządzenia chłodniczego stwierdzi, że produkty chłodzone na półce chłodniczej 1 w niepożądany sposób szybko wysychają, może nastawić na przełączniku wyboru 11 stan pracy c), dla którego przedstawiony jest na fig. 4 wykres czasowy pracy parownika 5 i wentylatora 9. Podczas gdy fazy pracy i fazy wyłączenia parownika 5, przedstawione przez krzywą 4c, zmieniają się na przemian w sposób sterowany tak jak w stanach pracy a) i b) w zależności od wyników rejestrowanych przez sensor temperatury 12, wentylator 9 biegnie bez przerwy, tak jak to przedstawiono linia prostą 9c. I tak, również po wyłączeniu parownika 5 stosunkowo ciepłe powietrze z półki chłodniczej 1 jest zasysane do komory 8, gdzie ogrzewa parownik 5 i doprowadza osadzony na nim lód do topnienia. Wilgoć z parownika 5 paruje ciągle dzięki krążeniu powietrza wytworzonemu przymusowo przez wentylator 9 i jest w ten sposób zawracana do półki chłodniczej 1.

W udoskonalonym ukształtowaniu zgodnego z wynalazkiem urządzenia chłodniczego, na półce chłodniczej 1 znajduje się sensor wilgotności 13, który dostarcza wartości pomiaru wilgotności do obwodu sterującego 10. W tym ukształtowaniu, na przełączniku wyboru 11 można nastawiać żądany stopień wilgotności półki chłodniczej 1. Wybór rodzaju pracy właściwego dla osiągnięcia stopnia wilgotności żądanego przez użytkownika podejmuje obwód sterujący 10. Obwód sterujący 10 wybiera tu rodzaj pracy a) wtedy, kiedy stopień wilgotności zmierzony przez sensor wilgotności 13 jest wyraźnie wyższy niż nastawiony na przełączniku wyboru 11 a rodzaj pracy c), według wynalazku, wtedy, kiedy stopień wilgotności zmierzony przez sensor wilgotności 13 jest wyraźnie niższy niż nastawiony. Przy przybliżonej zgodności można stosować rodzaj pracy b).

Rodzaje pracy przedstawione na fig. 2 do fig. 4 przedstawiają oczywiście tylko celowy wybór z wielu rodzajów pracy. I tak, przykładowo, możliwe jest w rodzaju pracy normalnej, że wentylator 9 wyłącza się lub włącza z pewnym czasowym opóźnieniem względem parownika 5, tak, że przy uruchamianiu wentylatora 9 parownik 5 jest już ochłodzony i po wyłączeniu parownika 4 wentylator 9 pracuje jeszcze przez jakiś czas, aby wykorzystać jego chłód. Można również przewidzieć każdorazowo pośrednie stany pracy pomiędzy stanami a) i b), lub b) i c), przy czym w jednym przypadku udział krótkich faz pracy 21 w czasie trwania fazy wyłączenia 20 jest mniejszy niż to przedstawiono na fig. 2 i topnienie parownika 5 nie jest całkowicie wykluczone, i w drugim przypadku praca wentylatora 9 w fazie wyłączenia parownika może być przerwana na dłużej lub krócej.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie chłodnicze „no-frost” (z automatycznym odszranianiem), z co najmniej jedną półką magazynową oraz z parownikiem oddzielonym termoizolacyjnie od półki magazynowej, jak również z wentylatorem do uruchamiania wymiany powietrza pomiędzy półką magazynową i parownikiem,

PL 201 524 B1 w którym wentylator pracuje przy wyłączonym parowniku, znamienne tym, że parownik (5) jest eksploatowany przy wyłączonym wentylatorze (9).
2. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada obwód sterujący (10) do sterowania pracą parownika (5) i wentylatora (9), tak aby wentylator (9) pracował w sposób ciągły przy wyłączonym parowniku (5).
3. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że posiada obwód sterujący (10) do sterowania pracą parownika (5) i wentylatora (9), tak aby przy wyłączonym wentylatorze (9) temperatura parownika (5) pozostawała poniżej temperatury półki magazynowej (1) i/lub poniżej 0°C.
4. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 2, znamienne tym, że ma przełącznik wyboru rodzaju pracy (11), do przełączania obwodu sterującego.
5. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 2, znamienne tym, że ma sensor wilgotności (13) a obwód sterujący (10) jest przełączany, w zależności od wartości pomiaru sensora wilgotności (13).
6. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 5, znamienne tym, że sensor wilgotności (13) znajduje się na półce magazynowej (1).
7. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 2, znamienne tym, że obwód sterujący (10) w każdej fazie wyłączenia (20) parownika (5) napędza wentylator (9) w sposób ciągły.
8. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 1, znamienne tym, że parownik (5) znajduje się na półce magazynowej (1) i jest termoizolacyjnie obudowany.
9. Urządzenie chłodnicze, według zastrz. 1, znamienne tym, że parownik (5) znajduje się na półce parownika oddzielonej termoizolacyjnie od półki magazynowej (1).