WO2011020800A2 - Kältegerät, insbesondere haushaltskältegerät, sowie verfahren zum betrieb eines solchen kältegerätes - Google Patents

Kältegerät, insbesondere haushaltskältegerät, sowie verfahren zum betrieb eines solchen kältegerätes Download PDF

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WO2011020800A2
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appliance according
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monitoring device
refrigerator
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Xiaotian Zhou
Peter Nalbach
Qiwu Zhu
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/14—Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

Definitions

  • Refrigerating appliance in particular domestic refrigeration appliance, and method for operating such a refrigeration appliance
  • the invention relates to a refrigeration device, in particular household refrigeration appliance, according to the preamble of claim 1 and a method for operating a refrigeration appliance according to claim 15.
  • So-called recirculation or no-frost cooling units offer the customer the advantage that the freezer compartment no longer needs to be defrosted manually, but the cooling unit can defrost the evaporator automatically.
  • a compact finned evaporator is used in the cooling units, through which the air is circulated from the cooling compartment with the help of a fan and blown through the evaporator.
  • the evaporator is usually visible in such devices separate in a separate from the refrigerator
  • Evaporator chamber arranged so that icing of the evaporator is not noticed by the customer.
  • a movement of the evaporator massively affects the passing airflow and the overall cooling capacity of the device.
  • a generic circulating air or no-frost cooling unit as it is approximately in the
  • DE 10 2006 015 994 A1 discloses, therefore, has a defrost heater, with the icing of the evaporator is avoided.
  • the defrost heater heats at predetermined intervals the evaporator for a predetermined period of time, so that
  • Defrost heater is driven for a given defrost time.
  • the heating power of the defrost heater is designed such that it can defrost the evaporator at standard boundary conditions. In extreme cases, which are outside of these boundary conditions, such as very frequent door operation, in very high humidity (for example 80% relative humidity) of the ambient air over very long times (weeks), but fails the usual defrost function, which can lead to icing of the evaporator.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device, in particular household refrigeration appliance, and a method for operating such a refrigeration appliance, in which even in extreme boundary conditions icing of the evaporator of the refrigeration appliance can not occur.
  • the refrigeration device has a monitoring device with which operating parameters of the refrigeration device can be detected.
  • the defrost heater may be activated in a different second defrost mode from the normal mode.
  • the second defrost mode takes into account the fact that due to extreme conditions only with a significantly higher heating power icing of the evaporator can be avoided. In the second defrost mode, therefore, the defrost heater is operated at a higher heat output compared to the first defrost mode.
  • the second defrost mode is seen as an adjunct to a normal defrost function.
  • the normal defrost operation in the first defrost mode ensures that the device does not ice up in any customer behavior under conditions assumed to be worst case in development.
  • the monitoring device can detect as operating parameters, for example, run times and / or idle times of a compressor connected in the refrigerant circuit or a refrigerator temperature, which can be averaged, for example, from a switch-on time of the compressor to the next switch-on time. With the refrigerator temperature and the running and / or idle times of the compressor operating parameters are detected, which would have to be detected anyway for the operation of the refrigerator, so that no additional equipment costs is required to realize the second defrost mode according to the invention.
  • the monitoring device can compare actual operating parameters with reference values. Based on the comparison, it may then be decided whether or not the second defrost mode is started. So that the environmental conditions are taken into account sufficiently, the ambient temperature can be detected by means of a temperature sensor. In the monitoring device, a table can be stored, are assigned by means of the reference values of different sizes each different in ambient temperatures. In this way, the reference value can be varied depending on the ambient temperature.
  • the operating parameters are detected during a steady state condition of the refrigeration device. In such a steady state, it is ensured that neither the customer nor environmental conditions have an influence on the actual values of the operating parameters, whereby a direct conclusion on an icing problem would no longer be admissible. If, therefore, extended compressor run times or increased cold room temperatures are detected during a steady-state condition of the device, this indicates a problem of icing.
  • the above steady state can be detected by means of a determination unit of the monitoring device.
  • the monitoring device is designed so that the second defrost mode can be activated only during the steady state, while outside of such a state, the second defrost mode remains disabled.
  • the steady-state condition of the refrigeration device is an operating state in which the operating parameters, such as standing or running times of the compressor, the refrigerator compartment temperature are constant in a normal control range.
  • substantially no disturbance variable changes can take place in the steady state state, such as a door actuation, a goods introduction or removal or a change in the ambient temperatures.
  • the determination unit may determine a delay time period.
  • the start time of the persistence time interval can be laid by way of example after a door operation to the delay time after the door operation. After a door operation, therefore, only the delay period expires. Subsequently, by setting the steady state occurs.
  • the refrigerator compartment temperature can be measured again in a simple technical embodiment directly at a door opening and, for example, 10 minutes after a door has been closed. Due to the difference in the temperatures at the door opening and after door closing an estimate is made until when the refrigerator is again in normal control mode, that is in the steady state.
  • a combination of the second defrost mode with the steady state of the refrigeration device is advantageous for the following reason:
  • the steady state required for carrying out the second defrost mode is established in particular during the night when the device is not operated by the user. Thus, nearly eight hours can be used to allow the refrigerator to enter the steady state and to decide whether to perform the second defrost mode.
  • the defrost heater may be activated for a preset defrost time that is greater than a standard defrost.
  • the monitoring device may detect the refrigerator temperature during the execution of the second defrost mode. If the detected actual refrigerator temperature rise above a predetermined limit temperature, the second defrost mode is terminated.
  • the specified limit temperature is used to ensure that during defrosting the cooled or frozen food is not heated above a maximum temperature specified by standards and laws.
  • the defrost heater can be controlled discontinuously at time intervals spaced apart from one another, whereby the temperatures in the cold room can be homogenized between the off times. After such an off-time local temperature increases can be compensated again, whereby the cold room sensor can detect lower temperatures again. If, after the timeout, the refrigerator compartment temperature has not cooled below the limit temperature, the second defrost mode is terminated early.
  • a further control phase can be performed in the monitoring device, in which a time interval between successive activations of the second defrost mode is detected and this time interval is compared with a reference time interval. If the detected time interval is the reference time interval, the monitoring device may increase the heating power for the second defrost mode.
  • the second defrost mode can be integrated in a control technically complex monitoring control loop.
  • the conventional first defrost mode can be performed by a simple timing in which the defrost heater is activated at predetermined intervals for a predetermined period of time.
  • the first defrost mode can be automatically activated after a door operation.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a refrigerator.
  • FIG. 2 shows timing diagrams illustrating a temperature profile in the refrigeration appliance and the associated switch-on and switch-off times of the compressor;
  • FIG. and Fig. 3 are timing charts illustrating the first and second defrost modes.
  • a refrigerator with a body 1 and a door 2 is shown, which are respectively realized in a conventional manner as filled with a heat-insulating foam layer hollow body.
  • an evaporator chamber with a fin evaporator 7 is arranged in the cooling chamber 3 bounded by the body 1 and the appliance door 2.
  • the evaporator 7 has meandering guided piping 50 and transverse thereto slats 9.
  • Below the evaporator 7 is a kind of
  • a fan 13 is arranged, with the starting from the cooling chamber 3, an air flow through the air inlet 15 along the evaporator 7 and from the air outlet 17 is circulated back into the cooling chamber 3.
  • the evaporator 7 is connected in a known manner together with a compressor 19 in a refrigerant circuit.
  • the compressor 19 is switched on and off via a control device 21, as a function of a, detected by a cold storage sensor 23 refrigerator actual temperature T
  • the control device 21 also regulates the blower 13.
  • the heating element 1 1 can be activated in a first defrost mode I or in a second defrost mode II.
  • the heating element 1 1 is activated by the control device 21 within the scope of a simple time control.
  • the first defrost mode I is exemplarily associated with a door operation, that is, upon detection of a door operation by means of the door sensor 25, the control device 21, the heating element 1 1 controls.
  • the control device 21 can control the heating element 1 1 at predetermined time intervals.
  • a monitoring device 27 is provided which monitors the length of the compressor run time Atiau f .
  • the monitoring device 27 activates the second defrost mode II, in which compared to the first defrost mode I, the heating power is massively increased, as will be described later with reference to FIG. 3.
  • the monitoring device 27 sends an activation signal S M to the control device 21, which then controls the heating element 1 1.
  • the ambient temperature Tu which is detected by a temperature sensor 26, is also taken as the basis.
  • the detection of whether the refrigeration unit has entered the steady state moves in a steady-state time interval At B, a detected from the refrigerator sensor 23 the actual temperature T is initially in a normal control range between a switch-on temperature T E and a switch-off temperature T A.
  • the compressor 19 is set for a compressor run time At
  • the compressor 19 is switched off during a compressor standstill At stand . Disturbance changes, in particular a door operation, do not take place during the steady-state time interval At B.
  • the monitoring device 21 estimates a
  • Delay time period At v After expiration of the delay period At v occurs Time by setting the steady time interval At B.
  • the delay period At v may be determined empirically or, alternatively, roughly extrapolated or estimated by measuring a temperature gradient after door operation.
  • the two defrost modes are in time diagrams of each other
  • the heating element 1 1 is only for a period of time At
  • can, as already mentioned above, be associated with a door operation.
  • the second defrost mode II takes place with much greater heating power.
  • the heating power is discontinuously discharged from the heating element 1 1 to the evaporator 7, wherein a total of a much larger heat input into the evaporator 7 takes place.
  • the second defrost mode II takes place at temporally spaced time intervals At H within the steady state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Verdampfer (7) geschaltet ist, mit dem eine Kühlleistung in einen Kühlraum (3) einbringbar ist und dem ein Abtauheizelement (11) zugeordnet ist, das zur Vermeidung einer Vereisung des Verdampfers (7) in einer ersten Abtau-Betriebsart (I) aktivierbar ist. Erfindungsgemäß weist das Kältegerät eine Überwachungseinrichtung (27) auf, mit der zumindest ein Betriebsparameter des Kältegeräts erfassbar ist, und in Abhängigkeit von der Größe des erfassten Betriebsparameters das Abtauheizelement (11) in einer zweiten Abtau-Betriebsart (II) mit einer im Vergleich zur ersten Abtau-Betriebsart (I) gesteigerten Heizleistung aktivierbar ist.

Description

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Kältegerätes
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Kältegerätes nach dem Patentanspruch 15.
Sogenannte Umluft- oder No-Frost-Kühlgeräte bieten dem Kunden den Vorteil, dass das Gefrierfach nicht mehr manuell abgetaut werden muss, sondern das Kühlgerät den Verdampfer selbsttätig abtauen kann. Hierzu wird in den Kühlgeräten ein kompakter Lamellenverdampfer eingesetzt, durch den mit Hilfe eines Lüfters die Luft aus dem Kühlfach umgewälzt und über den Verdampfer geblasen wird. Der Verdampfer ist bei solchen Geräten üblicherweise sichtgeschützt in einer vom Kühlraum separaten
Verdampferkammer angeordnet, so dass ein Vereisen des Verdampfers vom Kunden nicht bemerkt wird. Ein solches Zueisen des Verdampfers beeinträchtigt jedoch massiv den vorbeiströmenden Luftstrom sowie insgesamt die Kühlleistung des Gerätes.
Ein gattungsgemäßes Umluft- oder No-Frost-Kühlgerät, wie es etwa in der
DE 10 2006 015 994 A1 offenbart ist, weist daher eine Abtauheizung auf, mit der ein Vereisen des Verdampfers vermieden wird. Die Abtauheizung erhitzt nach vorgegebenen Zeitabständen den Verdampfer für eine vorgegebene Zeitdauer, damit daran
angefrorenes Eis abtauen kann. Da die Heizleistung der Abtauheizung in den
Energieverbrauch deutlich eingeht, wird diese möglichst kurzzeitig sowie selten aktiviert. Üblicherweise kann die Abtaufunktion mit einer Türöffnung verknüpft sein, so dass nach erfolgter Türbetätigung die Abtaufunktion aktiviert wird. Ohne Türöffnungen können demgegenüber längere Pausen bis zur nächsten Abtaufunktion gehalten werden.
Die an sich bekannte Abtaufunktion verläuft zeitgesteuert, das heißt, dass die
Abtauheizung für eine vorgegebene Abtauzeit angesteuert wird. Die Heizleistung der Abtauheizung ist dabei derart ausgelegt, dass sie bei Standard-Randbedingungen den Verdampfer abtauen kann. Bei Extremfällen, die außerhalb dieser Randbedingungen liegen, etwa bei sehr häufiger Türbetätigung, bei sehr großer Feuchtigkeit (zum Beispiel 80% relative Feuchte) der Umgebungsluft über sehr lange Zeiten (Wochen) hinweg, versagt jedoch die üblicher Abtaufunktion, was zu einer Vereisung des Verdampfers führen kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskälte- gerät, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kältegerätes bereitzustellen, bei dem es auch bei extremen Randbedingungen nicht zu einer Vereisung des Verdampfers des Kältegerätes kommen kann.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 weist das Kältegerät eine Überwachungseinrichtung auf, mit der Betriebsparameter des Kältegerätes erfassbar sind. In Abhängigkeit von der Größe der erfassten Betriebsparameter kann die Abtauheizung in einer von der Normalbetriebsart unterschiedlichen zweiten Abtau-Betriebsart aktiviert werden. Die zweite Abtau-Betriebsart trägt dem Umstand Rechnung, dass aufgrund extremer Randbedingungen nur mit einer wesentlichen größeren Heizleistung ein Vereisen des Verdampfers vermieden werden kann. In der zweiten Abtau-Betriebsart wird daher die Abtauheizung mit einer im Vergleich zur ersten Abtau-Betriebsart gesteigerten Heizleistung betrieben.
Die zweite Abtau-Betriebsart ist dabei als ein Zusatzverfahren zu einer normalen Abtaufunktion zu sehen. Im Gegensatz dazu gewährleistet die in der ersten Abtau-Betriebsart erfolgende normale Abtauung, dass bei jeglichem Kundenverhalten unter Bedingungen, die im Rahmen der Entwicklung als Worst-Case-Szenario angenommen wurden, das Gerät nicht vereist.
Die in der zweiten Abtau-Betriebsart erfolgende Abtauung betrifft demgegenüber Extrem- fälle, die außerhalb eines solchen Worst-Case-Szenarios liegen. In solchen Fällen kann mit der erfindungsgemäßen zweiten Abtau-Betriebsart ein Vereisungsrisiko vermieden werden. Die Überwachungseinrichtung kann als Betriebsparameter zum Beispiel Lauf- und/oder Stehzeiten eines in den Kältemittelkreislauf geschalteten Verdichters oder eine Kühlraumtemperatur erfassen, die beispielsweise von einem Einschaltzeitpunkt des Verdichters zum nächsten Einschaltzeitpunkt gemittelt werden kann. Mit der Kühlraumtemperatur und den Lauf- und/oder Stehzeiten des Verdichters werden Betriebsparameter erfasst, die ohnehin für den Betrieb des Kältegerätes erfasst werden müssten, so dass kein zusätzlicher Geräteaufwand erforderlich ist, um die erfindungsgemäße zweite Abtau- Betriebsart zu realisieren.
Für die Entscheidung, ob oder ob nicht die zweite Abtau-Betriebsart zu starten ist, kann die Überwachungseinrichtung Ist-Betriebsparameter mit Referenzwerten vergleichen. Auf der Grundlage des Vergleiches kann dann entschieden werden, ob oder ob nicht die zweite Abtau-Betriebsart gestartet wird. Damit in ausreichendem Maß die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, kann mittels eines Temperatursensors die Umgebungstemperatur erfasst werden. In der Überwachungseinrichtung kann eine Tabelle hinterlegt sein, mittels der Referenzwerte unterschiedlicher Größe jeweils unterschiedlich großen Umgebungstemperaturen zugeordnet sind. Auf diese Weise kann der Referenzwert in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur variiert werden.
Für eine betriebssichere Entscheidung ist es von Vorteil, wenn die Betriebsparameter während eines Beharrungszustandes des Kältegerätes erfasst werden. In einem solchen Beharrungszustand ist sichergestellt, dass weder der Kunde noch Umgebungsbedingungen einen Einfluss auf die Ist-Werte der Betriebsparameter haben, wodurch eine direkte Schlussfolgerung auf ein Vereisungsproblem nicht mehr zulässig sein würde. Werden daher während eines Beharrungszustandes des Gerätes verlängerte Verdichter- laufzeiten oder erhöhte Kühlraumtemperaturen erfasst, so deutet dies auf ein Vereisungsproblem hin.
Der oben genannte Beharrungszustand kann mittels einer Bestimmungseinheit der Überwachungseinrichtung erkannt werden. Die Überwachungseinrichtung ist dabei so ausgelegt, dass die zweite Abtau-Betriebsart nur während des Beharrungszustandes aktivierbar ist, während außerhalb eines solchen Zustands die zweite Abtau-Betriebsart deaktiviert bleibt. Als Beharrungszustand des Kältegerätes ist ein Betriebszustand zu verstehen, bei dem die Betriebsparameter, etwa Steh- oder Laufzeiten des Verdichters die Kühlraumtemperatur in einem normalen Regelbereich konstant sind. Alternativ oder zusätzlich können im Beharrungszustand im Wesentlichen keine Störgrößen-Änderungen erfolgen, etwa eine Türbetätigung, eine Wareneinbringung oder -herausnähme beziehungsweise eine Änderung der Umgebungstemperaturen.
Für eine einfache Festlegung eines Eintrittszeitpunktes des Beharrungszustandes bzw. eines Beharrungszeitintervalls kann die Bestimmungseinheit eine Verzögerungszeitdauer bestimmen. Der Startzeitpunkt des Beharrungszeitintervalls kann dabei beispielhaft nach einer Türbetätigung um die Verzögerungszeitdauer nach der Türbetätigung verlegt werden. Nach einer Türbetätigung läuft daher erst die Verzögerungszeitdauer ab. Anschließend tritt per Festlegung der Beharrungszustand ein.
Zur Bestimmung der Verzögerungszeitdauer kann in einer einfachen technischen Aus- führung unmittelbar bei einer Türöffnung die Kühlraumtemperatur sowie zum Beispiel 10 Minuten nach einer Türschließung erneut gemessen werden. Durch die Differenz der Temperaturen bei der Türöffnung und nach dem Türschließen erfolgt eine Abschätzung, bis wann sich das Kältegerät wieder im normalen Regelbetrieb, das heißt im Beharrungszustand befindet.
Eine Verknüpfung der zweiten Abtau-Betriebsart mit dem Beharrungszustand des Kältegerätes ist aus folgendem Grunde von Vorteil: Der zur Durchführung der zweiten Abtau- Betriebsart erforderliche Beharrungszustand stellt sich nämlich insbesondere in den Nachtstunden ein, wenn das Gerät nicht vom Benutzer bedient wird. Somit können nahezu acht Stunden genutzt werden, damit das Kältegerät in den Beharrungszustand kommen kann und um entscheiden zu können, ob die Durchführung der zweiten Abtau- Betriebsart erforderlich ist.
In der zweiten Abtau-Betriebsart kann die Abtauheizung während einer voreingestellten Abtauzeit aktiviert sein, die größer ist als bei einer Standardabtauung. Zusätzlich kann die Überwachungseinrichtung die Kühlraumtemperatur während der Durchführung der zweiten Abtau-Betriebsart erfassen. Sollte die erfasste Ist-Kühlraumtemperatur über eine vorgegebene Grenztemperatur steigen, so wird die zweite Abtau-Betriebsart beendet. Die vorgegebene Grenztemperatur dient zur Sicherstellung, dass bei der Abtauung das Kühloder Gefriergut nicht über eine durch Normen und Gesetze festgelegte Maximaltemperatur erwärmt wird.
In der zweiten Abtau-Betriebsart kann die Abtauheizung diskontinuierlich in voneinander zeitlich beabstandeten Zeitintervallen angesteuert werden, wodurch sich zwischen den Aus-Zeiten die Temperaturen im Kühlraum homogenisieren können. Nach einer solchen Aus-Zeit können lokale Temperaturerhöhungen wieder ausgeglichen sein, wodurch auch der Kühlraumsensor wieder niedrigere Temperaturen erfassen kann. Sollte nach der Aus- Zeit die Kühlraumtemperatur nicht unter die Grenztemperatur abgekühlt sein, so wird die zweite Abtau-Betriebsart frühzeitig beendet.
Wahlweise wäre es denkbar, die nach Beendigung noch verbleibenden Betriebszyklen der zweiten Abtau-Betriebsart nach der Kühlphase, die sich aufgrund der steigenden Kühlraumtemperatur bald nach dem Abtauvorgang ergibt, anzuschließen.
Zusätzlich kann in der Überwachungseinrichtung eine weitere Kontrollphase durchgeführt werden, in der ein Zeitintervall zwischen aufeinander folgenden Aktivierungen der zweiten Abtau-Betriebsart erfasst werden und dieses Zeitintervall mit einer Referenzzeitintervall verglichen wird. Sofern das erfasste Zeitintervall als das Referenzzeitintervall, kann die Überwachungseinrichtung die Heizleistung für die zweite Abtau-Betriebsart erhöhen.
Die zweite Abtau-Betriebsart kann in einem regelungstechnisch aufwendigen Überwachungsregelkreis eingebunden sein. Demgegenüber kann die herkömmliche erste Abtau- Betriebsart mittels einer einfachen Zeitsteuerung durchgeführt werden, in der das die Abtauheizung zu vorgegebenen Zeitabständen für eine vorgegebene Zeitdauer aktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Abtau-Betriebsart automatisch nach einer Türbetätigung aktiviert werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung ein Kältegerät;
Fig. 2 Zeitdiagramme, die einen Temperaturverlauf im Kältegerät sowie die zugehörigen Einschalt- und Ausschaltzeiten des Verdichters veranschaulichen; und Fig. 3 Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der ersten und zweiten Abtau-Betriebsart.
In der Fig. 1 ist ein Kältegerät mit einem Korpus 1 und einer Gerätetür 2 gezeigt, die jeweils in herkömmlicher Weise als mit einer wärmeisolierenden Schaumstoffschicht ausgefüllte Hohlkörper realisiert sind. Im vom Korpus 1 und der Gerätetür 2 begrenzten Kühlraum 3 ist eine Verdampferkammer mit einem Lamellenverdampfer 7 angeordnet. Der Verdampfer 7 weist mäanderförmig geführte Rohrleitungen 50 sowie quer dazu verlaufende Lamellen 9 auf. Unterhalb des Verdampfers 7 ist nach Art einer
Flächenheizung ein Abtau-Heizelement 1 1 vorgesehen. Zusätzlich ist in der
Verdampferkammer 5 ein Gebläse 13 angeordnet, mit dem ausgehend vom Kühlraum 3 eine Luftströmung durch den Lufteinlass 15 entlang dem Verdampfer 7 sowie aus dem Luftauslass 17 wieder in den Kühlraum 3 umgewälzt wird.
Der Verdampfer 7 ist in bekannter Weise zusammen mit einem Verdichter 19 in einem Kältemittelkreislauf geschaltet. Der Verdichter 19 wird über eine Regeleinrichtung 21 ein- und ausgeschaltet, und zwar in Abhängigkeit von einer, von einem Kühlraumsensor 23 erfassten Kühlraum-Ist-Temperatur T|St. In Abstimmung mit dem Verdichter-Betrieb regelt die Regeleinrichtung 21 auch das Gebläse 13.
Um eine Vereisung des Verdampfers 7 zu vermeiden, kann das Heizelement 1 1 in einer ersten Abtau-Betriebsart I oder in einer zweiten Abtau-Betriebsart II aktiviert werden. In der ersten Abtau-Betriebsart I wird das Heizelement 1 1 im Rahmen einer einfachen Zeitsteuerung von der Regeleinrichtung 21 aktiviert. Die erste Abtau-Betriebsart I ist dabei beispielhaft mit einer Türbetätigung verknüpft, das heißt, dass bei Erfassung einer Türbetätigung mittels des Türsensors 25 die Regeleinrichtung 21 das Heizelement 1 1 ansteuert. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Regeleinrichtung 21 das Heizelement 1 1 in vorgegebenen Zeitabständen ansteuern. Mittels der zweiten Abtau-Betriebsart II kann auch bei extremen Randbedingungen eine Vereisung des Heizelementes 1 1 vermieden werden. Zur Erfassung solcher Extrembedingungen ist eine Überwachungseinrichtung 27 vorgesehen, die die Länge der Verdichterlaufzeit Atiauf überwacht. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch die Kühlraumtemperatur T|St von der Überwachungseinrichtung 27 überwacht werden.
Für den Fall, dass in einem Beharrungszustand des Kältegerätes die erfassten Verdichterlaufzeiten Atiauf größer als eine Referenzlaufzeit AtRef sind, aktiviert die Überwachungseinrichtung 27 die zweite Abtau-Betriebsart II, bei der im Vergleich zur ersten Abtau-Betriebsart I die Heizleistung massiv gesteigert ist, wie es später anhand der Fig. 3 beschrieben wird. Zur Aktivierung der zweiten Abtau-Betriebsart II leitet die Überwachungseinrichtung 27 ein Aktivierungssignal SM zur Regeleinrichtung 21 , die daraufhin das Heizelement 1 1 ansteuert. Bei der Entscheidung, ob die zweite Betriebsart II erfolgt oder nicht, wird außerdem die von einem Temperatursensor 26 erfasste Umgebungs- temperatut Tu zugrunde gelegt.
Die Erkennung, ob das Kältegerät in den Beharrungszustand eingetreten ist, erfolgt mittels einer in der Überwachungseinrichtung 27 integrierten Bestimmungseinheit 29. Wie aus den Diagrammen der Fig. 2 hervorgeht, bewegt sich in einem Beharrungszeitintervall AtB eine vom Kühlraumsensor 23 erfasste Ist-Temperatur Tist zunächst in einem normalen Regelbereich zwischen einer Einschalttemperatur TE und einer Ausschalttemperatur TA. Erreicht die Ist-Temperatur Tist die Einschalttemperatur TE so wird der Verdichter 19 für eine Verdichterlaufzeit At|auf aktiviert, bis die Ist-Temperatur die Ausschalttemperatur TA erreicht. Daraufhin wird der Verdichter 19 während einer Verdichter-Stehzeit Atsteh ausgeschaltet. Störgrößen-Änderungen, insbesondere eine Türbetätigung, erfolgen während des Beharrungszeitintervalls AtB nicht.
Der Beharrungszustand des Kältegerätes wird gemäß der Fig. 2 nach einer im
Zeitintervall Atauf erfolgten Türbetätigung mit Türöffnung sowie Türschließung verlassen. Aufgrund der Türbetätigung übersteigt die Kühlraumtemperatur Tist die
Einschalttemperatur TE, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist.
Nach der erfolgten Türbetätigung schätzt die Überwachungseinrichtung 21 eine
Verzögerungszeitdauer Atv ab. Nach Ablauf der Verzögerungszeitdauer Atv tritt zum Zeitpunkt per Festlegung das Beharrungszeitintervall AtB ein. Die Verzögerungszeitdauer Atv kann empirisch ermittelt werden oder alternativ durch Messung eines Temperaturgradienten nach der Türbetätigung grob extrapoliert oder abgeschätzt werden. In der Fig. 3 sind die beiden Abtau-Betriebsarten in Zeitdiagrammen einander
gegenübergestellt. So ist in der ersten Abtau-Betriebsart I das Heizelement 1 1 lediglich während einer Zeitdauer At| aktiviert. Die Zeitdauer At| kann, wie bereits oben erwähnt, mit einer Türbetätigung verknüpft sein. Im Gegensatz dazu erfolgt die zweite Abtau- Betriebsart II mit wesentlich größerer Heizleistung. Die Heizleistung wird dabei diskontinuierlich von dem Heizelement 1 1 zum Verdampfer 7 abgeführt, wobei insgesamt ein wesentlich größerer Heizleistungseintrag in den Verdampfer 7 erfolgt. Die zweite Abtau-Betriebsart II erfolgt in zeitlich voneinander beabstandeten Zeitintervallen AtH innerhalb des Beharrungszustandes.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Korpus
2 Gerätetür
3 Kühlraum
5 Verdampferkammer
7 Verdampfer
9 Lamellen
1 1 Heizelement
13 Gebläse
15 Lufteinlass
17 Luftauslass
19 Verdichter
21 elektronische Regeleinrichtung
23 Kühlraumsensor
25 Türsensor
27 Überwachungseinrichtung
29 Bestimmungseinheit
I erste Abtau-Betriebsart
II zweite Abtau-Betriebsart
AtaUf Türbetätigung
AtB Beharrungszeitintervall
Atv Verzögerungszeitdauer
At|aUf Verdichter-Laufzeit
Atsteh Verdichter-Stehzeit
AtRef Referenzwert
Ati Zeitdauer der ersten Abtau-Betriebsart
AtH Zeitintervalle während der zweiten Abtau-Betriebsart II t-ι Eintrittszeitpunkt des Beharrungszeitintervalls AtB Sil Aktivierungssignal

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Verdampfer (7) geschaltet ist, mit dem eine Kühlleistung in einen Kühlraum (3) einbringbar ist und dem ein Abtauheizelement (1 1 ) zugeordnet ist, das zur
Vermeidung einer Vereisung des Verdampfers (7) in einer ersten Abtau-Betriebsart (I) aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät eine Überwachungseinrichtung (27) aufweist, mit der zumindest ein Betriebsparameter des Kältegeräts erfassbar ist, und in Abhängigkeit von der Größe des erfassten Betriebsparameters das Abtauheizelement (1 1 ) in einer zweiten Abtau-Betriebsart (II) mit einer im
Vergleich zur ersten Abtau-Betriebsart (I) gesteigerten Heizleistung aktivierbar ist.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (27) als Betriebsparameter einen Kältemittelkreislauf-Parameter überwacht, etwa Lauf- und/oder Stehzeiten (At|auf, Atsteh) des Verdichters (19) oder eine Kühlraumtemperatur (Tist).
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überwachungseinrichtung (27) der erfasste Betriebsparameter (AtLaUf) mit einem Referenzwert (AtRef) vergleichbar ist, und eine Aktivierung der zweiten Betriebsart (II) erfolgt, sofern der erfasste Betriebsparameter (AtLaUf) größer als der Referenzwert (AtRef) ist.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überwachungseinrichtung (27) mit einem Temperatursensor (26) zur Erfassung der Umgebungstemperatur (Tu) verbunden ist, die einer Entscheidung zur Aktivierung der zweiten Abtau-Betriebsart (II) zugrundelegbar ist.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des
Referenzwertes (AtRef) in Abhängigkeit von der erfassten Umgebungstemperati variierbar ist.
6. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überwachungseinrichtung (27) eine Bestimmungseinheit (29) aufweist, mit der ein Beharrungszustand (AtB) des Kältegeräts bestimmbar ist, und dass die zweite Abtau- Betriebsart (II) nur im Beharrungszustand (AtB) aktivierbar ist und außerhalb des Beharrungszustands (AtB) deaktiviert bleibt.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Beharrungszustand (AtB) die Betriebsparameter im Wesentlichen konstant sind und/oder im Wesentlichen keine Störgrößen-Änderung erfolgt, etwa aufgrund einer Türbetätigung oder größerer Änderungen der Umgebungstemperatur (Tu).
8. Kältegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass um eine
vorgebbare Verzögerungszeitdauer (Atv) mittels der Bestimmungseinheit (29) ein Eintrittszeitpunkt (t-ι) nach einer erfolgten Betriebsparameter- und/oder Störgrößen- Änderung festlegbar ist, welcher Eintrittszeitpunkt (t-ι) um eine Verzögerungszeitdauer (Atv) nach der Betriebsparameter-/Störgrößen-Änderung liegt.
9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Verzögerungszeitdauer (Atv) ein zeitlicher Verlauf der Kühlraumtemperatur (T|St) nach erfolgter Betriebsparameter- und/oder Störgrößen-Änderung zumindest
abschnittsweise erfassbar ist, und auf dieser Grundlage die Verzögerungszeitdauer (Atv) bis zum Eintrittszeitpunkt (t-ι) des Beharrungszustands (AtB) abschätzbar ist.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Überwachungseinrichtung (21 ) die Kühlraumtemperatur (T|St) mit einer Grenztemperatur vergleichbar ist, und bei Überschreiten der Grenztemperatur die zweite Abtau-Betriebsart (II) deaktivierbar ist.
1 1. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Abtau-Betriebsart (II) das Heizelement (1 1 ) diskontinuierlich in voneinander zeitlich beabstandeten Zeitintervallen (AtH) aktivierbar ist.
12. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (27) ein Zeitintervall zwischen aufeinanderfol- genden Aktivierungen der zweiten Abtau-Betriebsart (II) erfasst und das Zeitintervall mit einem Referenzzeitintervall vergleicht, wobei die Überwachungseinrichtung (27) die Heizleistung in der zweiten Abtau-Betriebsart (II) erhöht, falls das erfasste Zeitintervall kleiner ist als das Referenzzeitintervall. 13. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (27) zur Durchführung der zweiten Abtau- Betriebsart (II) in einem Regelkreis eingebunden ist.
14. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abtau-Betriebsart (I) im Rahmen eines Steuervorgangs, insbesondere zeitgesteuert, erfolgt.
15. Verfahren zum Betrieb eines Kältegeräts nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
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