RU2591371C2

RU2591371C2 - Single-circuit cooling apparatus and method of operating of such apparatus

Info

Publication number: RU2591371C2
Application number: RU2014145302/06A
Authority: RU
Inventors: Ханс ИЛЕ; Вольфганг Нуидинг
Original assignee: Бсх Хаусгерете Гмбх
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2016-07-20
Also published as: CN104272041A; WO2013160111A1; DE102012206806A1; RU2014145302A; CN104272041B; PL2841856T3; EP2841856B1; EP2841856A1

Abstract

FIELD: personal and household items; refrigerators.

SUBSTANCE: group of inventions relates to domestic refrigerating unit, comprising compressor, evaporator, placed higher along direction of circulation, and evaporator installed below in direction of circulation, series-connected with compressor. Also contains first storage compartment, cooled by evaporator located above in direction of circulation, and second compartment for storage cooled by evaporator located below in direction of circulation, and control unit configured to compressor control in normal mode of cooling based on comparison of temperature. Temperature is measured by temperature sensor in one of compartments for storage with first specified value, and with possibility of switching performed by user, from normal cooling mode to intensive cooling mode. Intensive cooling mode includes one stage of continuous operation of compressor, during which control of operation of compressor is provided by control unit on the basis of comparison of measured temperature to second specified value, which is lower than first specified value, and stage of short-term operation of compressor, during which amount of coolant pumped by compressor between switching on and off is less than volume of liquid coolant, which both evaporators are able to accommodate.

EFFECT: group of inventions enables fast and efficient cooling of recently loaded products.

11 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к холодильному аппарату, в частности бытовому холодильному аппарату, содержащему первое и второе отделение для хранения, охлаждаемые при помощи испарителей, соединенных последовательно с компрессором, а также к способу эксплуатации такого холодильного аппарата.The present invention relates to a refrigerating apparatus, in particular a domestic refrigerating apparatus, comprising a first and second storage compartment, cooled by evaporators connected in series with a compressor, and also to a method of operating such a refrigerating apparatus.

Уровень техникиState of the art

В холодильном аппарате с последовательно соединенными испарителями, также называемом одноконтурным холодильным аппаратом, хладагент может либо циркулировать одновременно через оба испарителя при работающем компрессоре, либо не циркулировать ни через один из двух испарителей при неработающем компрессоре. Обычно в одном из отделений для хранения такого холодильного аппарата предусмотрен датчик температуры, и блок управления включает и выключает компрессор на основании температуры, измеренной этим датчиком температуры. Недостаток такой конструкции заключается в том, что, когда теплый охлаждаемый продукт поступает в отделение для хранения, не контролируемое датчиком температуры, и должен быть охлажден в этом отделении, блок управления не в состоянии учесть это. Поэтому охлаждение этого недавно загруженного охлаждаемого продукта может занять очень много времени, а сохранность уже имеющихся охлаждаемых продуктов может быть нарушена, так как они нагреваются от недавно загруженного охлаждаемого продукта. Эта проблема вызывает заметные неудобства, в частности, в том случае, когда отделение для хранения, не контролируемое датчиком температуры, представляет собой морозильную камеру, а загруженный охлаждаемый продукт должен быть заморожен, так как при этом из охлаждаемого продукта требуется удалить большое количество тепла.In a refrigeration apparatus with evaporators connected in series, also called a single-circuit refrigeration apparatus, the refrigerant can either circulate simultaneously through both evaporators when the compressor is running, or not through either of the two evaporators when the compressor is off. Typically, a temperature sensor is provided in one of the compartments for storing such a refrigeration unit, and the control unit turns the compressor on and off based on the temperature measured by this temperature sensor. The disadvantage of this design is that when a warm, cooled product enters a storage compartment that is not controlled by a temperature sensor and must be cooled in this compartment, the control unit is not able to take this into account. Therefore, the cooling of this newly loaded refrigerated product can take a very long time, and the safety of existing refrigerated products may be compromised, as they are heated by the recently loaded refrigerated product. This problem causes notable inconvenience, in particular, in the case when the storage compartment, which is not controlled by the temperature sensor, is a freezer, and the loaded refrigerated product must be frozen, since a large amount of heat must be removed from the refrigerated product.

Известный способ ускорения процесса замораживания в одноконтурном холодильном аппарате называется режимом «Super». В то время как в режиме нормального охлаждения холодильного аппарата блок управления включает и выключает компрессор на основании сравнения температуры, измеренной датчиком температуры, с заданной температурой, настраиваемой, как правило, пользователем, в режиме «Super» эта же операция выполняется на основе сравнения с фиксированной заданной температурой, которая, по существу, значительно ниже установленной пользователем температуры. Если отделение для хранения, в котором расположен датчик температуры, представляет собой обычное охлаждаемое отделение, то заданная температура в режиме «Super» будет находиться, как правило, чуть выше точки замерзания, что позволит избежать замораживания охлаждаемых продуктов в обычном охлаждаемом отделении.A known method of accelerating the freezing process in a single-circuit refrigeration apparatus is called the “Super” mode. While in normal cooling mode of the refrigerator, the control unit turns the compressor on and off based on a comparison of the temperature measured by the temperature sensor with a predetermined temperature, usually set by the user, in the Super mode, the same operation is performed based on comparison with the fixed a predetermined temperature that is substantially lower than the temperature set by the user. If the storage compartment in which the temperature sensor is located is a conventional refrigerated compartment, then the set temperature in the Super mode will usually be slightly above the freezing point, which will prevent freezing of refrigerated products in a conventional refrigerated compartment.

Режим «Super» влияет на энергетическую эффективность такого аппарата, так как принудительное охлаждение обоих отделений для хранения осуществляется даже в том случае, если повышенная мощность охлаждения необходима только в морозильной камере. Кроме того, для предотвращения переохлаждения и, в частности, замораживания в обычном охлаждаемом отделении необходимо периодически отключать компрессор, в результате чего увеличивается время, необходимое для замораживания охлаждаемых продуктов, недавно уложенных в морозильную камеру.The Super mode affects the energy efficiency of such an apparatus, since the forced cooling of both storage compartments is carried out even if increased cooling power is needed only in the freezer. In addition, to prevent overcooling and, in particular, freezing in a conventional refrigerated compartment, it is necessary to periodically turn off the compressor, which increases the time required to freeze refrigerated products that have recently been placed in the freezer.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является разработка холодильного аппарата и способа его эксплуатации, которые позволят быстро и экономично охлаждать недавно загруженные продукты.The objective of the invention is to develop a refrigeration apparatus and a method of its operation, which will quickly and economically cool recently loaded products.

Задача решена, во-первых, холодильным аппаратом, в частности бытовым холодильным аппаратом, содержащим компрессор, испаритель, расположенный выше по направлению циркуляции, и испаритель, расположенный ниже по направлению циркуляции, последовательно соединенные с компрессором, первое отделение для хранения, охлаждаемое испарителем, расположенным выше по направлению циркуляции, и второе отделение для хранения, охлаждаемое испарителем, расположенным ниже по направлению циркуляции, и блок управления, выполненный таким образом, чтобы управлять компрессором в режиме нормального охлаждения на основании сравнения температуры, измеренной датчиком температуры в одном из отделений для хранения, с первым заданным значением, и предусматривающий возможность переключения (выполняемого пользователем) из режима нормального охлаждения в режим интенсивного охлаждения, содержащий по меньшей мере один этап длительной работы компрессора, во время которого блок управления управляет работой компрессора на основании сравнения измеренной температуры со вторым заданным значением, которое ниже первого заданного значения, и этап кратковременной работы компрессора, во время которого количество хладагента, перекачиваемого компрессором между включением и последующим отключением, меньше объема жидкого хладагента, который способны вместить оба испарителя.The problem is solved, firstly, by a refrigeration apparatus, in particular, a household refrigeration apparatus containing a compressor, an evaporator located higher in the circulation direction, and an evaporator located lower in the circulation direction, connected in series with the compressor, the first storage compartment cooled by the evaporator located higher in the direction of circulation, and a second storage compartment, cooled by an evaporator located lower in the direction of circulation, and a control unit made so as to control the compressor in normal cooling mode on the basis of comparing the temperature measured by the temperature sensor in one of the storage compartments with the first set value, and providing for the possibility of switching (performed by the user) from normal cooling mode to intensive cooling mode, containing at least one long-term stage the compressor, during which the control unit controls the compressor based on a comparison of the measured temperature with the second setpoint, which th below the first predetermined value, and the step of short-term operation of the compressor, during which the amount of refrigerant pumped by the compressor between on and subsequent turning off, less than the volume of liquid refrigerant that is able to accommodate both evaporators.

Поскольку количество жидкого хладагента, поступающего в испаритель на этапе кратковременной работы в период между включением и выключением, то есть во время работы компрессора, достаточно для заполнения испарителя, расположенного выше по направлению циркуляции, но недостаточно для заполнения испарителя, расположенного ниже по направлению циркуляции, на этом этапе относительно большая часть мощности охлаждения, развиваемой компрессором, приходится на первое отделение для хранения, охлаждаемое испарителем, расположенным выше по направлению циркуляции. Таким образом, первое отделение для хранения или недавно помещенные в него охлаждаемые продукты можно охлаждать быстрее, чем в обычном режиме «Super», в котором такое предпочтение первого отделения для хранения невозможно.Since the amount of liquid refrigerant entering the evaporator during the short-term operation period between switching on and off, i.e. during compressor operation, is sufficient to fill the evaporator located higher in the circulation direction, but not enough to fill the evaporator located lower in the circulation direction, by At this stage, a relatively large part of the cooling power developed by the compressor falls on the first storage compartment, cooled by an evaporator located upstream circulation phenomenon. Thus, the first storage compartment or recently refrigerated products placed therein can be cooled faster than in the normal “Super” mode, in which such a preference for the first storage compartment is not possible.

Чтобы на этапе кратковременной работы компрессора максимально целенаправленно снабжать жидким хладагентом только испаритель, расположенный выше по направлению циркуляции, на этапе кратковременной работы компрессора количество хладагента, перекачиваемое за каждый период работы компрессора, должно быть максимально приближено к объему жидкого хладагента, вмещаемому испарителем, расположенным выше по направлению циркуляции. Поэтому количество перекачиваемого хладагента в любом случае должно составлять от 0,5-кратной до 1,5-кратной вместимости испарителя, расположенного выше по направлению циркуляции.In order to provide only the evaporator located upstream in the direction of circulation at the stage of short-term operation of the compressor, at the stage of short-term operation of the compressor, the amount of refrigerant pumped for each period of operation of the compressor should be as close as possible to the volume of liquid refrigerant contained by the evaporator located upstream direction of circulation. Therefore, the amount of refrigerant pumped in any case should be from 0.5 times to 1.5 times the capacity of the evaporator located higher in the circulation direction.

Если известна вместимость испарителя и производительность компрессора, блок управления может контролировать время, прошедшее с момента последнего включения компрессора и выключать компрессор всякий раз, когда будет перекачано требуемое количество хладагента. В альтернативном варианте предусмотрен датчик температуры, расположенный на одном из испарителей и предназначенный для контроля проникновения жидкого хладагента в испарители и выключения компрессора, когда охлаждение, достигнутое на месте расположения датчика температуры, свидетельствует о том, что требуемое количество хладагента перекачано. Предпочтительно, такой датчик температуры располагают вблизи выхода хладагента из испарителя, расположенного выше по направлению циркуляции, или входа хладагента в испаритель, расположенный ниже по направлению циркуляции.If the evaporator capacity and compressor capacity are known, the control unit can monitor the elapsed time since the compressor was last turned on and turn off the compressor whenever the required amount of refrigerant is pumped. Alternatively, a temperature sensor is provided located on one of the evaporators and designed to monitor the penetration of liquid refrigerant into the evaporators and turn off the compressor when the cooling achieved at the location of the temperature sensor indicates that the required amount of refrigerant has been pumped. Preferably, such a temperature sensor is located near the outlet of the refrigerant from the evaporator located higher in the circulation direction, or the inlet of the refrigerant into the evaporator located lower in the circulation direction.

Предпочтительно, блок управления выполнен таким образом, чтобы при переключении в режим интенсивного охлаждения он сначала активизировал этап длительной работы компрессора, а затем этап кратковременной работы компрессора. Так как на этапе длительной работы компрессора охлаждаются оба отделения для хранения, этап кратковременной работы компрессора, на котором, по существу, охлаждается только первое отделение для хранения, можно впоследствии поддерживать длительное время, не рискуя чрезмерно нагреть второе отделение для хранения.Preferably, the control unit is configured so that when switching to intensive cooling mode, it first activates the stage of long-term operation of the compressor, and then the stage of short-term operation of the compressor. Since both storage compartments are cooled during the long-term operation of the compressor, the short-term operation of the compressor, in which only the first storage compartment is essentially cooled, can subsequently be maintained for a long time without risking overheating of the second storage compartment.

Предпочтительно, датчик температуры расположен во втором отделении для хранения.Preferably, the temperature sensor is located in the second storage compartment.

Это позволяет, в частности, блоку управления инициировать этап кратковременной работы компрессора, когда температура во втором отделении для хранения упадет ниже порогового значения.This allows, in particular, the control unit to initiate the stage of short-term operation of the compressor when the temperature in the second storage compartment falls below a threshold value.

В альтернативном варианте этап кратковременной работы компрессора может быть запущен после заданного периода длительной работы компрессора.Alternatively, the short-term stage of the compressor may be started after a predetermined period of continuous operation of the compressor.

Предпочтительно, блок управления должен быть выполнен таким образом, чтобы включать компрессор по истечении заданного промежутка после перехода в режим интенсивного охлаждения. Таким образом, пользователь, заранее зная время, в которое потребуется уложить в отделение для хранения новые продукты, путем своевременного переключения в режим интенсивного охлаждения может обеспечить активизацию компрессора одновременно с закладкой продуктов на хранение и, тем самым, немедленно предоставить холодильную мощность для замораживания новых продуктов.Preferably, the control unit should be designed to turn on the compressor after a predetermined period after the transition to intensive cooling. Thus, the user, knowing in advance the time at which it will be necessary to put new products in the storage compartment, by timely switching to the intensive cooling mode, can activate the compressor at the same time as storing the products and, therefore, immediately provide refrigeration capacity for freezing new products .

Особо быстрое охлаждение новых продуктов может быть реализовано в том случае, если одновременно с включением компрессора начинается этап длительной работы компрессора.Particularly quick cooling of new products can be realized if, at the same time as the compressor is turned on, the stage of continuous operation of the compressor begins.

На практике, как правило, трудно предсказать с точностью до минуты, когда будут заложены на хранение новые продукты. Эта проблема может быть решена за счет того, что, если холодильный аппарат содержит дверь и датчик двери для обнаружения использования двери, блок управления по истечении заданного промежутка времени после перехода в режим интенсивного охлаждения не будет сразу включать компрессор, а сначала начнет отсчет промежутка времени и включит компрессор после того, как в течение этого промежутка времени будет обнаружено использование двери. Это позволяет точно синхронизировать включение компрессора с укладкой охлаждаемых продуктов на хранение, даже если время укладки не может быть точно спрогнозировано.In practice, as a rule, it is difficult to predict with an accuracy of a minute when new products will be put into storage. This problem can be solved due to the fact that if the refrigerator contains a door and a door sensor for detecting door use, the control unit will not immediately turn on the compressor after a predetermined period of time after switching to intensive cooling mode, but will begin to count down the time interval and It will turn on the compressor after the door has been detected during this period of time. This allows you to accurately synchronize the inclusion of the compressor with the storage of refrigerated products, even if the laying time cannot be accurately predicted.

Заданный промежуток времени должен составлять несколько часов, что позволит обеспечить достаточное охлаждение перед укладкой новых охлаждаемых продуктов на хранение. Предпочтительно, заданный промежуток времени составляет целое кратное от 24 часов; также возможны отклонения до +6 или -6 часов от этого значения.The specified period of time should be several hours, which will ensure sufficient cooling before laying new refrigerated products for storage. Preferably, the predetermined period of time is an integer multiple of 24 hours; deviations up to +6 or -6 hours from this value are also possible.

Кроме того, изобретение относится к способу управления компрессором в холодильном аппарате, в котором компрессор последовательно соединен с испарителем, расположенным выше по направлению циркуляции, и испарителем, расположенным ниже по направлению циркуляции, причем испарители охлаждают первое и второе отделение для хранения, содержащему следующие этапы:In addition, the invention relates to a method for controlling a compressor in a refrigerator, in which the compressor is connected in series with an evaporator located higher in the circulation direction and an evaporator lower in the circulation direction, the evaporators cooling the first and second storage compartments, comprising the following steps:

а) в режиме нормального охлаждения управление работой компрессора на основании сравнения температуры, измеренной датчиком температуры в одном из отделений для хранения, с первым заданным значением;a) in normal cooling mode, control of the compressor based on a comparison of the temperature measured by the temperature sensor in one of the storage compartments with the first set value;

б) при обнаружении управляющих действий со стороны пользователя переключение в режим интенсивного охлаждения, содержащий по меньшей мере один этап длительной работы компрессора, во время которого работой компрессора управляют на основании сравнения измеренной температуры со вторым заданным значением, которое ниже первого заданного значения, и этап кратковременной работы компрессора, во время которого количество хладагента, перекачиваемого компрессором между включением и последующим отключением, меньше объема жидкого хладагента, который способны вместить оба испарителя.b) upon detection of control actions by the user, switching to intensive cooling mode containing at least one stage of continuous operation of the compressor, during which the compressor is controlled based on a comparison of the measured temperature with a second setpoint that is lower than the first setpoint, and the short-term stage compressor operation, during which the amount of refrigerant pumped by the compressor between switching on and off is less than the volume of liquid refrigerant which can accommodate both evaporators.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Прочие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания вариантов исполнения со ссылкой на прилагаемые фигуры. Из этого описания и фигур следуют, в том числе, признаки вариантов исполнения, не раскрытые в формуле изобретения. Такие признаки могут встречаться в сочетаниях, отличающихся от описанных здесь сочетаний. Тот факт, что несколько таких признаков упоминается в одном предложении или в какой-либо иной текстовой связи, не позволяет говорить о том, что эти признаки могут иметь место только в данном конкретном сочетании; вместо этого, как правило, предполагают, что некоторые из этого ряда признаков могут быть опущены или изменены, при условии, что это не ухудшит функциональные возможности изобретения. На фигурах изображено:Other features and advantages of the invention result from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. From this description and figures follow, including signs of embodiments not disclosed in the claims. Such features may occur in combinations other than those described herein. The fact that several such signs are mentioned in one sentence or in some other textual connection does not allow us to say that these signs can occur only in this particular combination; instead, it is generally contemplated that some of this set of features may be omitted or modified, provided that this does not impair the functionality of the invention. The figures depict:

Фигура 1: схематичное изображение холодильного аппарата, описываемого изобретением.Figure 1: schematic representation of a refrigeration apparatus described by the invention.

Фигура 2: смена периодов работы и простоя компрессора в первом варианте исполнения холодильного аппарата.Figure 2: change of periods of operation and idle time of the compressor in the first embodiment of the refrigeration apparatus.

Фигура 3: блок-схема способа работы управляющей схемы холодильного аппарата.Figure 3: block diagram of the method of operation of the control circuit of the refrigeration apparatus.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фигуре 1 схематично изображен одноконтурный бытовой холодильный аппарат с теплоизолированным корпусом 1, внутренняя полость которого разделена на два отделения, в данном случае, морозильное отделение 2 и обычное охлаждаемое отделение 3. Разделение осуществлено при помощи стенки 4, которая, аналогично окружающим отделения 2, 3 стенкам корпуса 1, заполнена изолирующим материалом; два отделения 2, 3 могут быть образованы в единой внутренней полости корпуса 1 или разделены только стенкой, препятствующей обмену воздуха между ними.Figure 1 schematically shows a single-circuit household refrigeration unit with a thermally insulated housing 1, the internal cavity of which is divided into two compartments, in this case, the freezer compartment 2 and the usual refrigerated compartment 3. The separation is carried out using the wall 4, which, similarly to the surrounding compartments 2, 3 the walls of the housing 1, filled with insulating material; two compartments 2, 3 can be formed in a single internal cavity of the housing 1 or separated only by a wall that prevents the exchange of air between them.

В каждом из отделений 2, 3 расположен испаритель 5 или 6. Испарители 5, 6 в данном случае выполнены в виде испарителей с холодной стенкой, но могут быть применены и другие виды испарителей. Испарители 5, 6 могут быть сформированы на отдельных платах или на единой плате, проходящей по обе стороны стенки 4 и заходящей в оба отделения 2, 3.Evaporator 5 or 6 is located in each compartment 2, 3. Evaporators 5, 6 in this case are made in the form of evaporators with a cold wall, but other types of evaporators can also be used. Evaporators 5, 6 can be formed on separate boards or on a single board, passing on both sides of the wall 4 and going into both compartments 2, 3.

Испарители 5, 6 входят в состав контура циркуляции хладагента, который содержит также, известным образом, компрессор 7, конденсатор 8, расположенный, например, на задней стенке корпуса 1, осушитель 9 и капиллярную трубку 10. Хладагент, сжатый и нагретый в компрессоре 7, отдает свое тепло в конденсаторе 8 и при этом конденсируется. Жидкий хладагент расширяется при прохождении через капиллярную трубку 10 и поступает далее сначала в испаритель 5 морозильного отделения, где он может испаряться под низким давлением. Испаритель 6 примыкает ниже по направлению циркуляции к испарителю 5, а его выход соединен с всасывающей стороной компрессора 7.Evaporators 5, 6 are part of the refrigerant circuit, which also contains, in a known manner, a compressor 7, a condenser 8 located, for example, on the rear wall of the housing 1, a dehumidifier 9 and a capillary tube 10. The refrigerant, compressed and heated in the compressor 7, gives off its heat in the condenser 8 and condenses. The liquid refrigerant expands as it passes through the capillary tube 10 and then flows first to the evaporator 5 of the freezer compartment, where it can evaporate at low pressure. The evaporator 6 is adjacent lower in the direction of circulation to the evaporator 5, and its outlet is connected to the suction side of the compressor 7.

Управляющая схема 11 служит для включения и выключения компрессора на основании измеренных значений температуры, поставляемых датчиком 12 температуры испарителя и датчиком 13 температуры воздуха. Датчик 12 температуры испарителя состоит в непосредственном тепловом контакте с испарителем 6 и расположен, предпочтительно, на плате испарителя 6.The control circuit 11 serves to turn the compressor on and off based on the measured temperature values supplied by the evaporator temperature sensor 12 and the air temperature sensor 13. The evaporator temperature sensor 12 is in direct thermal contact with the evaporator 6 and is preferably located on the evaporator board 6.

Датчик 12 температуры испарителя должен быть расположен на испарителе 6 рядом с участком проходящей по испарителю 6 трубки циркуляции хладагента, расположенного выше по направлению циркуляции, чтобы быстро реагировать на проникновение свежего хладагента с низкой температурой из испарителя 5 в испаритель 6. В предпочтительном варианте датчик 12 температуры испарителя крепят в нижней части испарителя 6, чтобы датчик 12 температуры во время процесса оттаивания мог поставлять достоверную информацию о количестве остаточного льда, скапливающегося при оттаивании в нижней части испарителя 6. Конструкция, показанная на фигуре 1, удовлетворяет обоим этим требованиям одновременно, так как трубка циркуляции хладагента на испарителе 6 проходит от входа 14 хладагента на верхней кромке сначала прямо вниз до того нижнего угла испарителя 6, в котором установлен датчик 12 температуры испарителя, а затем распространяется меандром по поверхности испарителя 6.The evaporator temperature sensor 12 should be located on the evaporator 6 next to the portion of the refrigerant circulation pipe passing through the evaporator 6, located higher in the circulation direction, in order to quickly react to the penetration of fresh low-temperature refrigerant from the evaporator 5 into the evaporator 6. In a preferred embodiment, the temperature sensor 12 the evaporator is mounted in the lower part of the evaporator 6, so that the temperature sensor 12 during the thawing process can supply reliable information about the amount of residual ice accumulating axis during thawing in the lower part of the evaporator 6. The design shown in figure 1 satisfies both of these requirements simultaneously, since the refrigerant circulation pipe on the evaporator 6 passes from the refrigerant inlet 14 on the upper edge, first straight down to the lower corner of the evaporator 6, in which the evaporator temperature sensor 12 is installed, and then the meander spreads over the surface of the evaporator 6.

Показания датчика 13 температуры воздуха должны максимально точно отражать температуру воздуха в обычном холодильном отделении 3. Для этого датчик 13 температуры воздуха устанавливают в стенке корпуса 1 между изоляционным материалом и внутренней оболочкой, ограничивающей обычное холодильное отделение 3, на некотором удалении от испарителя 6.The readings of the air temperature sensor 13 should accurately reflect the air temperature in a conventional refrigeration compartment 3. For this, the air temperature gauge 13 is installed in the wall of the housing 1 between the insulating material and the inner shell restricting the conventional refrigeration compartment 3, at some distance from the evaporator 6.

В каждом из отделений 2, 3 предусмотрено не показанное на фигуре внутреннее освещение, которое можно включать и выключать при помощи переключателя, обычно приводящегося в действие дверью отделения. На фигуре 1 изображен только один из двух переключателей - переключатель 16 морозильной камеры 2.In each of the compartments 2, 3 there is provided an interior lighting not shown in the figure, which can be turned on and off by a switch, usually operated by the compartment door. The figure 1 shows only one of the two switches - switch 16 of the freezer 2.

Пользовательский интерфейс холодильного аппарата содержит переключатель 17 режимов работы, соединенный с управляющей схемой 11. Переключатель 17 режимов работы служит, по меньшей мере, для переключения с режима нормального охлаждения в режим интенсивного охлаждения. Обратное переключение из режима интенсивного охлаждения в режим нормального охлаждения может быть инициировано при повторном включении переключателя 17 режимов работы или по истечении максимально допустимой длительности режима интенсивного охлаждения.The user interface of the refrigeration apparatus comprises an operation mode switch 17 connected to the control circuit 11. The operation mode switch 17 serves at least to switch from normal cooling to intensive cooling. The reverse switching from the intensive cooling mode to the normal cooling mode can be initiated when the switch 17 of the operating modes is turned on again or after the maximum permissible duration of the intensive cooling mode has elapsed.

На фигуре 2 показан пример изменения рабочего состояния (включение или выключение) компрессора 7 с течением времени в режиме нормального охлаждения и в режиме интенсивного охлаждения. В момент t0 холодильный аппарат находится в режиме нормального охлаждения. Пользователь может регулировать заданную температуру обычного охлаждаемого отделения 3 известным способом с помощью регулятора пользовательского интерфейса. Управляющая схема 11 всегда включает компрессор 7, когда температура воздуха Тизм, измеренная датчиком 13 температуры воздуха, в обычном охлаждаемом отделении 3, превышает порог включения Твкл, соответствующий заданной температуре плюс небольшой допуск, и выключает его, как только температура опускается ниже порога отключения Тоткл, который на определенную величину ниже заданной температуры. В результате получаются фазы включения Δt1 средней продолжительности, чередующиеся с относительно длительными фазами отключения Δt0.The figure 2 shows an example of a change in the operating state (on or off) of the compressor 7 over time in normal cooling mode and in intensive cooling mode. At time t0, the refrigeration unit is in normal cooling mode. The user can adjust the set temperature of a conventional refrigerated compartment 3 in a known manner using the user interface controller. The control circuit 11 always turns on the compressor 7 when the air temperature Tism measured by the air temperature sensor 13 in a conventional refrigerated compartment 3 exceeds the On threshold corresponding to the set temperature plus a small tolerance, and turns it off as soon as the temperature drops below the On threshold, which is a certain amount below a given temperature. As a result, switching phases Δt1 of average duration are obtained, alternating with relatively long switching phases Δt0.

Когда пользователь в момент t1 времени при помощи переключателя 17 режимов работы выполняет переключение в режим интенсивного охлаждения, это приводит к тому, что управляющая схема 11 перестает использовать пороги включения и выключения Твкл, Тоткл, выведенные из заданной температуры, установленной пользователем на регуляторе, и начинает использовать пороги включения и выключения Твкл′, Тоткл′, выведенные соответствующим образом из предустановленной производителем аппарата и значительно более низкой температуры. На практике, в частности, используют порог выключения Taus′, превышающий 0°C лишь настолько, насколько это необходимо для предотвращения локального опускания температуры ниже точки замерзания в обычном охлаждаемом отделении 3. То есть, чем ближе к испарителю 6 обычного охлаждаемого отделения 3 установлен датчик 13 температуры, тем ближе к точке замерзания можно выбрать значение Тоткл′.When the user at time t1, using the switch 17 of the operating mode switches to intensive cooling, this leads to the fact that the control circuit 11 ceases to use the on and off thresholds Tvl, Totkl, derived from the set temperature set by the user on the controller, and starts use the on and off thresholds Tvkl ′, Totkl ′, deduced accordingly from the device preset by the manufacturer and much lower temperature. In practice, in particular, the Taus ′ cut-off threshold is used, exceeding 0 ° C only as much as necessary to prevent local lowering of the temperature below the freezing point in a conventional refrigerated compartment 3. That is, the closer the sensor is installed to the evaporator 6 of a conventional refrigerated compartment 3 13 of the temperature, the closer to the freezing point you can select the value of Tcl.

При снижении порогов включения и выключения, в частности, вскоре после перехода в режим интенсивного охлаждения, когда температура в обычном охлаждаемом отделении 3, по существу, намного выше низкого порога выключения Тоткл′, значительно увеличивается по сравнению с обычным режимом работы длительность фаз включения Δt1′ и уменьшается длительность фаз выключения Δt0′, в результате чего оба отделения 2, 3 быстро охлаждаются.By lowering the on and off thresholds, in particular, shortly after switching to intensive cooling mode, when the temperature in a conventional refrigerated compartment 3 is substantially much higher than the low Thcl switch off threshold, the duration of the on-phase Δt1 ′ significantly increases compared to the normal operation mode and the duration of the shutdown phases Δt0 ′ decreases, as a result of which both compartments 2, 3 are quickly cooled.

Этот эффект замедляется, когда локальная средняя температура обычного охлаждаемого отделения 3 приближается к низкому порогу отключения Тоткл′. Это обусловлено тем, что обычное охлаждаемое отделение 3 охлаждается равномерно с течением времени. В то время как в начальной фазе режима интенсивного охлаждения в области обычного охлаждаемого отделения 3, расположенной, если смотреть от испарителя 6, в стороне от датчика 13 температуры, по существу, еще преобладает установленная пользователем заданная температура, а во время простоя компрессора тепло из этой области быстро распространяется в направлении датчика 13 температуры и расположенной между датчиком 13 температуры и испарителем 6 области обычного охлаждаемого отделения 3, температурный градиент в обычном охлаждаемом отделении 3 постепенно уменьшается за несколько периодов работы компрессора, в результате чего длительность периодов простоя компрессора увеличивается, а длительность периодов работы компрессора сокращается. Это, в свою очередь, предотвращает интенсивное охлаждение морозильной камеры 2.This effect slows down when the local average temperature of a conventional refrigerated compartment 3 approaches a low “Turn off” threshold. This is because the conventional refrigerated compartment 3 cools evenly over time. While in the initial phase of the intensive cooling mode in the region of the usual refrigerated compartment 3, located, when viewed from the evaporator 6, away from the temperature sensor 13, the set temperature set by the user still predominates, and during compressor idle time, heat from this area rapidly propagates in the direction of the temperature sensor 13 and located between the temperature sensor 13 and the evaporator 6 area of a conventional refrigerated compartment 3, the temperature gradient in a conventional refrigerated compartment 3 gradually decreases over several periods of operation of the compressor, as a result of which the duration of idle periods of the compressor increases, and the duration of periods of compressor operation is reduced. This, in turn, prevents intensive cooling of the freezer 2.

Чтобы, несмотря на это, иметь возможность подавать в морозильную камеру 2 холодильную мощность, достаточную для быстрого замораживания недавно заложенных на хранение охлаждаемых продуктов, управляющая схема 11 в рамках режима интенсивного охлаждения в момент t2 времени переходит на этап кратковременной работы компрессора. Для этого компрессор 7 в момент t2 времени сначала выключают на период Δt0″, длительность которого выбирают таким образом, чтобы она была достаточна для испарения жидкого хладагента, присутствующего в испарителе 5 морозильной камеры 2. Затем компрессор 7 включают на период Δt1″, длительность которого можно регулировать в зависимости от времени или при помощи датчика 12 температуры. В случае управления по времени компрессор 7 работает в течение такого времени, которое, учитывая известную производительность компрессора 7 и вместимость испарителя 5, необходимо для вытеснения паров хладагента из испарителя 5 в испаритель 6 и заполнения испарителя 5 свежим жидким хладагентом. В случае управления с помощью датчика 12 температуры компрессор 7 работает до тех пор, пока падение температуры на датчике 12 температуры не покажет, что жидкий хладагент проник через испаритель 5 к датчику 12 температуры.In order to, despite this, be able to supply refrigeration capacity sufficient in the freezer 2 to quickly freeze recently stored refrigerated products, the control circuit 11 switches to the short-term operation of the compressor as part of the intensive cooling mode at time t2. For this, compressor 7 at time t2 is first turned off for a period Δt0 ″, the duration of which is selected so that it is sufficient to evaporate the liquid refrigerant present in evaporator 5 of freezer 2. Then, compressor 7 is turned on for a period Δt1 ″, the duration of which can be adjust depending on the time or using the temperature sensor 12. In the case of time control, the compressor 7 operates for such a time that, given the known performance of the compressor 7 and the capacity of the evaporator 5, it is necessary to displace the refrigerant vapor from the evaporator 5 to the evaporator 6 and fill the evaporator 5 with fresh liquid refrigerant. In the case of control by the temperature sensor 12, the compressor 7 operates until a temperature drop on the temperature sensor 12 indicates that liquid refrigerant has penetrated through the evaporator 5 to the temperature sensor 12.

Как в одном, так и в другом случае жидкий хладагент поступает, по существу, только в испаритель 5 морозильной камеры 2, а в испаритель 6 поступают только пары хладагента. Таким образом, морозильная камера 2 продолжает охлаждаться с высокой мощностью, в то время как обычное охлаждаемое отделение 3 больше не потребляет мощность охлаждения. Возникающим с течением времени нагревом обычного охлаждаемого отделения 3 можно пренебречь, так как температура в отделении и без того ниже заданной температуры, установленной пользователем; нагрев обычного охлаждаемого отделения 3 даже желателен, так как через несколько часов, в момент t3 времени, когда температура в обычном охлаждаемом отделении 3 снова приблизится к установленной пользователем заданной температуре, станет возможным возврат к управлению компрессором на основании заданных низких пороговых значений Тоткл′, Твкл′.In one case as well as in another case, the liquid refrigerant enters essentially only in the evaporator 5 of the freezer 2, and only the refrigerant vapor enters the evaporator 6. Thus, the freezer 2 continues to cool with high power, while the conventional refrigerated compartment 3 no longer consumes cooling power. The heating of a conventional cooled compartment 3 arising over time can be neglected, since the temperature in the compartment is already lower than a predetermined temperature set by the user; heating of the conventional refrigerated compartment 3 is even desirable, because after a few hours, at time t3, when the temperature in the conventional refrigerated compartment 3 again approaches the user-set temperature, it will be possible to return to compressor control based on the set low threshold values Totl ′, Tvl ′.

На фигуре 3 показана блок-схема последовательности операций управляющей схемы 11 в соответствии со следующим вариантом исполнения настоящего изобретения. В начале процесса включен режим нормального охлаждения: на этапе S1 проверяют, превышает ли температура Тизм датчика 13 температуры порог включения Твкл, и если это так, на этапе S2 включают компрессор 7. Если это не так, на этапе S3 проверяют, находится ли температура Тизм ниже порога выключения Тоткл, и, если это так, компрессор 7 выключают на этапе S4. На этапе S5 проверяют, имеют ли место управляющие действия пользователя, в частности задействован ли переключатель 17 режимов работы. Если это не так, то процесс возвращается к выходу. Таким образом, этапы S1-S5 повторяются бесконечно, пока длится режим нормального охлаждения.3 is a flowchart of a control circuit 11 in accordance with a further embodiment of the present invention. At the beginning of the process, the normal cooling mode is turned on: in step S1, it is checked whether the temperature Tiz of the sensor 13 exceeds the on threshold Thc, and if so, in step S2, the compressor 7 is turned on. If this is not the case, in step S3 it is checked whether the temperature Tiz below the shutdown threshold of Totkl, and if so, the compressor 7 is turned off in step S4. At step S5, it is checked whether user control actions take place, in particular whether the operation mode switch 17 is activated. If this is not the case, the process returns to exit. Thus, steps S1-S5 are repeated endlessly while the normal cooling mode is lasting.

Если пользователь холодильного аппарата намерен уложить в холодильный аппарат и заморозить большое количество свежих продуктов, его побуждают заблаговременно, за период D от предполагаемого времени закладки на хранение, включить режим интенсивного охлаждения. Период D может составлять, в частности, 24 часа или целое кратное от этого числа.If the user of the refrigeration apparatus intends to put into the refrigeration apparatus and freeze a large amount of fresh food, he is prompted to switch on intensive cooling mode in advance for the period D from the expected bookmark time for storage. Period D may be, in particular, 24 hours or an integer multiple of this number.

Если в момент t1 времени режим интенсивного охлаждения был активизирован, то управляющая схема на этапе S6 включает таймер. На этапе S7 сравнивают температуру Тизм с заданным низким порогом включения Твкл′ и, при превышении этого порога включения, на этапе S8 включают компрессор. На этапе S9 проверяют, опустилась ли температура ниже заданного низкого порога выключения Тоткл′, и если да, то на этапе S10 снова выключают компрессор 7. На этапе S11 проверяют, истек ли с момента запуска S6 таймера заданный промежуток d времени. Промежуток d времени равен D-n(Δt0″+Δt1″)-Δt0″, где n - натуральное число, а n(Δt0″+Δt1″) должен составлять несколько часов. Если этот промежуток времени еще не истек, процесс возвращается к этапу S6.If the intensive cooling mode was activated at time t1, the control circuit in step S6 turns on the timer. In step S7, the temperature Tmiz is compared with a predetermined low turn-on threshold Twcl ′ and, when this turn-on threshold is exceeded, the compressor is turned on in step S8. At step S9, it is checked whether the temperature has dropped below the set low shutdown threshold Totkl ′, and if so, then at step S10 the compressor 7 is turned off again. At step S11, it is checked whether the predetermined time interval d has elapsed since the timer S6 has started. The time interval d is equal to D-n (Δt0 ″ + Δt1 ″) - Δt0 ″, where n is a natural number, and n (Δt0 ″ + Δt1 ″) should be several hours. If this period of time has not yet expired, the process returns to step S6.

В противном случае компрессор 7 (если он на момент проверки S11 еще не выключен) выключают на этапе S12, дожидаются истечения периода выключения Δt0″ (S13), включают компрессор на этапе S14 и дожидаются истечения периода включения Δt1″ (S15). Этапы S12 - S15 циклически повторяются до тех пор, пока на этапе S17 не будет определено, что с момента запуска таймера на этапе S6 истек заданный промежуток D времени. На основании приведенного выше определения промежутка времени окончание промежутка D времени будет всегда совпадать с окончанием периода выключения.Otherwise, the compressor 7 (if it was not yet turned off at the time of checking S11) is turned off in step S12, the expiration of the shutdown period Δt0 ″ (S13) expires, the compressor is turned on in step S14, and the expiration of the on-period Δt1 ″ (S15) expires. Steps S12 to S15 are cyclically repeated until it is determined in step S17 that the predetermined time period D has elapsed since the timer started in step S6. Based on the above definition of the time period, the end of the time period D will always coincide with the end of the shutdown period.

Когда промежуток D времени истечет, процесс возвращается к этапу S7, чтобы быстро заморозить охлаждаемые продукты, которые, предположительно, именно в этот момент были загружены в морозильную камеру 2.When the time interval D has elapsed, the process returns to step S7 to quickly freeze the refrigerated products, which, presumably, at that moment were loaded into the freezer 2.

Если с момента запуска таймера прошло время, предположительно, достаточно длительное для замораживания охлаждаемых продуктов, например 48 часов, то это будет обнаружено на этапе S16 и инициирует возврат процесса к нормальному режиму на этапе S8.If a time has elapsed since the timer started, presumably long enough to freeze the refrigerated products, for example 48 hours, this will be detected in step S16 and initiates a return to normal operation in step S8.

В соответствии с одним из вариантов может быть предусмотрено, что по истечении промежутка D времени на этапе S17 переход обратно к этапу S7 не будет безусловным, но будет начат отсчет промежутка времени, длительность которого, предпочтительно, не превышает Δt0″+Δt1″, и что в течение этого промежутка управляющая схема 11 будет ожидать сигнала переключателя 16, указывающего на доступ пользователя к морозильной камере 2. После получения этого сигнала можно сделать вывод о том, что произошла фактическая укладка на хранение новых продуктов, и управляющая схема 11 отреагирует, выполнив переход к этапу S7. Таким образом, включение компрессора и укладка продуктов в холодильный аппарат будут точно синхронизированы. Если промежуток времени истекает, а переключатель 16 не дает сигнала, указывающего на использование двери, процесс также возвращается к этапу S7, чтобы сохранить низкую температуру в отделениях холодильного аппарата на случай, если новые продукты будут уложены в холодильный аппарат позже, чем планировалось.In accordance with one embodiment, it may be provided that after the time interval D has passed in step S17, the transition back to step S7 will not be unconditional, but a countdown will begin, the duration of which preferably does not exceed Δt0 ″ + Δt1 ″, and that during this period, the control circuit 11 will wait for the signal of the switch 16 indicating user access to the freezer 2. After receiving this signal, we can conclude that the actual storage of new products has occurred, and control Step 11 will respond by proceeding to step S7. Thus, the inclusion of the compressor and the placement of products in the refrigeration unit will be precisely synchronized. If the time period expires and the switch 16 does not give a signal indicating the use of the door, the process also returns to step S7 in order to keep the temperature in the compartments of the refrigerator low, in case new products are put into the refrigerator later than planned.

Если запоздавшую укладку продуктов осуществляют, когда управляющая схема повторяет этапы S12-S15 в цикле, можно предусмотреть инициацию перехода к этапу S7 при открытии двери.If the delayed product stacking is carried out when the control circuit repeats steps S12-S15 in a cycle, it is possible to initiate the transition to step S7 when the door is opened.

Claims

1. The refrigeration apparatus, in particular, a household refrigeration apparatus comprising a compressor (7), an evaporator (5) located higher in the circulation direction, and an evaporator (6) located lower in the circulation direction, connected in series with the compressor (7), the first a storage compartment (2) cooled by an evaporator (5) located higher in the circulation direction and a second storage compartment (3) cooled by an evaporator (6) located lower in the circulation direction and a control unit (11) configured to management com by a spring (7) in the normal cooling mode (S1-S5) based on a comparison of the temperature (Tm) measured by the temperature sensor (13) in one of the storage compartments (3), with the first set value, and with the possibility of switching performed by the user, from normal cooling mode to intensive cooling mode, characterized in that the intensive cooling mode includes at least one stage of continuous operation ((t1, t2); S6-S11) of the compressor, during which control is provided through the control unit (11) compressor operation (7) based on a comparison of the measured temperature (Tm) with the second setpoint, which is lower than the first setpoint, and the short-term operation step ((t2, t3); S12-S17) of the compressor, during which the amount of refrigerant pumped by the compressor (7) between switching on and off is less than the volume of liquid refrigerant that both evaporators can accommodate (5, 6).

2. The refrigeration apparatus according to claim 1, characterized in that, at the stage of short-term operation ((t2, t3); S12-S17) of the compressor, the amount of refrigerant pumped by the compressor (7) between switching on and off is 0.5 times up to 1.5 times the liquid refrigerant capacity of the evaporator located higher in the circulation direction.

3. The refrigeration apparatus according to claim 1, characterized in that the control unit (11) is configured to activate, when switching to intensive cooling mode, the first stage of continuous operation ((t1, t2); S6-S11) of the compressor, and then the stage short-term operation ((t2, t3); S12-S17) of the compressor.

4. The refrigeration apparatus according to claim 1, characterized in that the temperature sensor (13) is located in the second compartment (3) for storage.

5. The refrigeration apparatus according to claim 4, characterized in that the control unit (11) is configured to initiate a stage of short-term operation of the compressor when the temperature drops in the second compartment for storage below a threshold value.

6. Refrigeration apparatus according to 3 or 4, characterized in that the control unit (11) is configured to initiate the stage of short-term operation ((t2, t3); S12-S17) of the compressor after a predetermined period of continuous operation ((t1, t2); S6-S11) of the compressor .

7. The refrigeration apparatus according to claim 1, characterized in that the control unit (11) is configured to turn on the compressor (7) after a predetermined period of time after the transition (t2; S6) to intensive cooling mode.

8. The refrigeration apparatus according to claim 1, characterized in that the refrigeration apparatus comprises a door and a door sensor (16) for detecting door use, wherein the control unit (11) is configured to, after a predetermined period of time after the transition (t2; S6 ) to the intensive cooling mode, start the countdown of the time interval and turn on the compressor (7) after the use of the door is recognized during this period of time.

9. The refrigeration apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the control unit (11) is configured to initiate the stage of continuous operation ((t3, ...); S6-S11) of the compressor after a specified period of time from the moment of switching.

10. The refrigerator according to claim 7 or 8, characterized in that the predetermined period of time deviates by no more than +6 or -6 hours from an integer multiple of 24 hours.

11. A method for controlling a compressor in a refrigerator, in which the compressor is connected in series with an evaporator (5) located higher in the circulation direction and an evaporator (6) located lower in the circulation direction, the evaporators cooling the first and second compartments (2, 3) for storage, containing the following steps:
in normal cooling mode (S1-S5), controlling the operation of the compressor (7) based on a comparison of the temperature (Tm) measured by the temperature sensor (13) in one of the storage compartments (3) with the first set value;
upon detection of control actions by the user (S5), switching to intensive cooling mode (S6-S17) containing at least one step ((t1, t2); S6-S11) of the compressor continuous operation (Δt1 ′) during which operation of the compressor (7) is controlled based on a comparison of the measured temperature (Tm) with a second setpoint that is lower than the first setpoint, and a step ((t2, t3); S12-S17) of short-term operation (Δt1 ″) of the compressor during which amount of refrigerant pumped by the compressor (7) between switching on and subsequent The shut down, less than the volume of liquid refrigerant that is able to accommodate both evaporators (5, 6).