WO2011092116A1 - Kältegerät und kältemaschine dafür - Google Patents

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WO2011092116A1
WO2011092116A1 PCT/EP2011/050810 EP2011050810W WO2011092116A1 WO 2011092116 A1 WO2011092116 A1 WO 2011092116A1 EP 2011050810 W EP2011050810 W EP 2011050810W WO 2011092116 A1 WO2011092116 A1 WO 2011092116A1
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current
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controlled
switch
temperature
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PCT/EP2011/050810
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Peter Nalbach
Volker Braun
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F25D2700/12—Sensors measuring the inside temperature
    • F25D2700/122—Sensors measuring the inside temperature of freezer compartments

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator for a combination domestic refrigeration appliance, i. for a refrigeration device with at least two storage compartments, which can be kept at different temperatures, as well as the refrigeration device itself.
  • chillers for such combination refrigerators known.
  • a compressor, a freezer compartment evaporator and a standard refrigeration compartment evaporator are connected in series in a single refrigerant circuit.
  • This type of chiller works with a very simple control, in which, as with conventional refrigerators with a single compartment by a
  • Temperature sensor controlled electromechanical switch such as a bimetallic element is attached to one of the compartments to close a supply circuit of the compressor when the temperature in the compartment exceeds a predetermined limit.
  • a chiller allows only the simultaneous cooling of both compartments, and independent control of the temperature in both compartments is not possible.
  • a second type of combination refrigerator includes independent of each other
  • Refrigerators for normal refrigerated and freezer This type therefore allows an independent temperature control of both subjects and achieves a very good
  • Standard refrigerated compartment evaporator supplied.
  • an electronic circuit is used, which continuously, even if the switching valve is not switched, generates a power loss that affects the overall efficiency of the device.
  • the abandonment of such a circuit could both the
  • the aim of the present invention is therefore to provide a refrigeration machine for a combination refrigerator, which allows independent temperature control of different subjects and their control without constantly consuming energy-consuming electronic components or their energy consumption in a dormant state in which the Operation of the chiller is not changed, at least substantially less than at times when the controller intervenes to the operating state of
  • the object is achieved by connected in a refrigerator for a combination refrigerator such as a domestic refrigerator-freezer with a compressor, at least two connected in parallel with an electrically controlled multi-stable switching valve and selectively acted upon by the switching valve with refrigerant
  • the switching valve is electrically connected in parallel with the compressor. As long as the compressor is switched off and the current-controlled switch is de-energized, the latter is permeable. Thus, when switching on the compressor and the switching valve is energized first and thereby can change its switching state. If after a short time the current-controlled switch responds, it interrupts the flow of current through the switching valve, so that there is essentially no
  • the first current-controlled switch is connected in series with a diode in order in each case to pass only a half-wave of an applied alternating voltage and to apply the switching valve with a unipolar voltage whose sign defines the switching direction of the switching valve.
  • a series circuit of a second current-controlled switch and a second diode is connected in parallel to the series connection of the first current-controlled switch and the first diode, wherein the second diode is polarized antiparallel to the first.
  • a first controlled by a temperature sensor switch with an input terminal and two each alternatively with the input terminals
  • each of the output terminals is connected to one of the series circuits of a current-controlled switch and a diode.
  • this temperature is the temperature of a compartment of a refrigerator, can be determined depending on this temperature, whether the switching valve, an evaporator of this compartment supplied with refrigerant or the evaporator of the
  • auxiliary winding As drive units of refrigerators electric motors are common, which comprise a main winding and an auxiliary winding, wherein the auxiliary winding is to be acted upon in a start-up phase of the motor with power to specify a running direction of the motor, or to ensure a start of the motor, even if this is in an equilibrium position with respect to the electromagnetic forces generated by the main winding.
  • the auxiliary winding In order to apply power to the auxiliary winding only in the starting phase of the motor, it may also be associated with a current-controlled switch.
  • the current-controlled switch via which the auxiliary winding can be supplied with current, is identical to the first current-controlled switch.
  • the current-controlled switch supplying the auxiliary winding may also be a third different from the aforementioned switches
  • current-controlled switch and the auxiliary winding is connected in parallel to the switching valve.
  • current-controlled switches can be used, each with an ideal adaptation to the properties, in particular power and switching times, of the auxiliary winding or of the switching valve.
  • the amount of current required to switch the switching valve is generally low, and many types of current-controlled switches do not switch at currents greater than the switching current of the switching valve. In order to use such types of current-controlled switches, it is appropriate to a
  • Compressor and switching valve are preferably connected in parallel to each other electrically and together with a second controlled by a temperature sensor switch in Connected series.
  • This second switch controlled by a temperature sensor can be provided on a second compartment of a combination refrigerator in order to
  • the current-controlled switches can be real PTC thermistors whose conductivity is temperature-dependent and which are heated by a current flowing through them, so that the conductivity also depends indirectly on the current; however, it is also possible to use electronic components, for example based on triacs, which simulate the current-dependence of the conductivity of such a PTC thermistor, without necessarily having the temperature-conductivity characteristic of the PTC thermistor.
  • both the first controlled by a temperature sensor switch on a colder and the second controlled by a temperature sensor switch can be arranged on a warmer of two compartments of the refrigerator, as well as vice versa.
  • one will generally attach the second temperature-controlled switch to the compartment which has more frequent cooling requirements so that, when cooling demand occurs, the compressor's start-up will not be unnecessarily delayed. It is also expedient if at least a part of the evaporator of the compartment to which the second switch controlled by a temperature sensor is mounted, and the evaporator of the compartment to which the first switch controlled by a temperature sensor is mounted, are flowed through in series of refrigerants.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the refrigerator of a
  • Fig. 2 is a block diagram of the electrical components of
  • Refrigerating machine according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram of the electrical components according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of the electrical components according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a refrigerator of a household refrigerating appliance with a freezer compartment 1 and a normal refrigeration compartment 2.
  • the subjects 1, 2 are associated with evaporator 3 and 4 respectively.
  • Injection points 5, 6 of the evaporator 3, 4 are connected to one output of a bistable solenoid valve 7.
  • Normal cooling compartment 2 is connected to an input of the evaporator 3 of the freezer compartment 1, so that together with the evaporator 4, the evaporator 3 is always cooled.
  • the evaporator 3 can be provided largely separate lines for injected at the injection point 5 refrigerant and for the refrigerant originating from the evaporator 4, which meet only in the vicinity of an outlet of the evaporator 3, or it can essentially a single line on the
  • Evaporator 3 may be provided, in which the refrigerant from the evaporator 4 opens shortly after the injection point 5.
  • Injection point 5 or the injection point 6 is supplied.
  • a controlled by a temperature sensor 22 switch 10 or 1 1 is mounted (see Fig. 2).
  • a temperature sensor 22 and at the same time as a movable element of the switch 10, 1 1 can serve a bimetallic element; but it can also be sensor 22 and switch 10, 1 1 spatially separated by about an electronic sensor is mounted as a temperature sensor 22 to a tray 1 or 2 and as a switch 10, 1 1 driven by a measuring signal of the sensor
  • Normal cooling compartment 2 is arranged, but a reverse placement would also be possible.
  • a source of AC supply voltage 12 a main winding of a motor of the compressor 8 with 13, an auxiliary winding with 14, two diodes 15 and 16 and PTC resistors with 17, 18 and 19 respectively.
  • the switch 10 closes, and the supply voltage from the source 12 is applied to the main winding 13 and the series connection of the auxiliary winding 14 with the PTC 17 at.
  • the PTC 17 is initially conductive, so that a current pulse through the
  • Auxiliary winding 14 flows, which can start the engine of the compressor 8 reliably.
  • Switch 1 1 depends. If the temperature of the normal cooling compartment 2, which is exposed to the switch 1 1, is above a threshold set at the switch 1 1, there is
  • the resistance value of the PTCs is typically about 50 ⁇ in the transient state and about 100 k ⁇ in the off state.
  • Evaporator 3 is supplied with refrigerant alone. Again, a short time of current flow is sufficient to put the PTC 19 in the blocking state and to bring the current flow through the solenoid valve 7 substantially to a standstill.
  • the solenoid valve 7 in the energized state typically has a power of about 10 W, corresponding to a current consumption of almost 50 mA, when the voltage of the voltage source 12 is 220 V. Such current is low compared to the switching currents of most PTCs available on the market.
  • a load resistor 20 as shown in dashed lines in Fig. 2, be connected in parallel to the solenoid valve 7. The influence of the power loss of the resistor 20 on the efficiency of the entire refrigerator is negligible, since the resistor 20 is energized only as long as the PTCs 18, 19 need to switch, typically 100 to 200 ms long.
  • FIG. 3 shows a modified block diagram in which the number of PTCs is reduced by one compared to FIG. Same components are in Fig. 3 with the same Reference numbers as shown in Fig. 2 and will not be described again. The essential difference between the two embodiments is that in Fig. 3 the
  • Auxiliary winding 14 is offset to the occupied in Fig. 2 by the load resistor 20 space.
  • the current consumption of the parallel circuit of solenoid valve 7 and auxiliary winding 14 is sufficient to ensure a safe switching of the PTCs 18, 19, even if they are used for these common types with a tripping current of 100 mA or above.
  • a disadvantage of this variant is in comparison to FIG. 2 enlarged power loss, as induced by the operation of the compressor 8 in the auxiliary winding 14 voltages can drive a current flow through the solenoid valve 7 even when the solenoid valve 7 through the switch 1 1 and the PTCs 18, 19 is disconnected from the voltage source 12.
  • a load resistor 21 is provided parallel to the solenoid valve 7.
  • this load resistor 21 as in the case of the resistor 20, it may be a simple ohmic resistance, but the use of a PTC is also conceivable. The latter is particularly useful to prevent switching of the switch 1 1, that when the compressor 8 is running, a switch-on pulse is applied to the auxiliary winding 14, which could interfere with the running of the compressor motor.
  • a PTC 21 should be slower than the PTCs 18, 19 to ensure that current flow through the auxiliary winding 14 does not prematurely begin when the compressor motor starts up

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Abstract

Eine Kältemaschine für ein Kombinations-Kältegerät wie etwa eine Haushalts-Kühl-Gefrierkombination umfasst einen Verdichter (8) und wenigstens zwei in Parallelschaltung mit einem elektrisch gesteuerten multistabilen Schaltventil (7) verbundene und über das Schaltventil (7) selektiv mit Kältemittel beaufschlagbare Verdampfer (3, 4). Eine Reihenschaltung eines ersten stromgesteuerten Schalters (18; 19) mit Kaltleitercharakteristik und des Schaltventils (7) ist mit dem Verdichter (8) elektrisch parallel geschaltet.

Description

Kältegerät und Kältemaschine dafür
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemaschine für ein Kombinations- Haushaltskältegerät, d.h. für ein Kältegerät mit wenigstens zwei Lagerfächern, die auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden können, sowie das Kältegerät selber.
Es sind verschiedene Typen von Kältemaschinen für derartige Kombinations-Kältegeräte bekannt. Bei dem einfachsten Typ sind ein Verdichter, ein Gefrierfachverdampfer und ein Normalkühlfachverdampfer in einem einzigen Kältemittelkreislauf in Reihe verbunden. Dieser Typ von Kältemaschine kommt mit einer sehr einfachen Steuerung aus, bei der wie bei herkömmlichen Kältegeräten mit einem einzigen Fach ein durch einen
Temperaturfühler gesteuerter elektromechanischer Schalter wie etwa ein Bimetallelement an einem der Fächer angebracht ist, um einen Versorgungsstromkreis des Verdichters zu schließen, wenn die Temperatur im Fach einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Eine solche Kältemaschine erlaubt nur die gleichzeitige Kühlung beider Fächer, und eine unabhängige Regelung der Temperatur in beiden Fächern ist nicht möglich.
Ein zweiter Typ von Kombinations-Kältegerät umfasst voneinander unabhängige
Kältemaschinen für Normalkühlfach und Gefrierfach. Dieser Typ ermöglicht daher eine unabhängige Temperaturregelung beider Fächer und erreicht eine sehr gute
Energieeffizienz, allerdings sind die Kosten für die zwei getrennten Kältemaschinen hoch. In der Praxis sehr verbreitet ist daher ein Typ, bei dem ein einziger Verdichter über ein Schaltventil wahlweise einen Gefrierfachverdampfer oder einen
Normalkühlfachverdampfer versorgt. Zur Steuerung des Schaltventils wird eine elektronische Schaltung eingesetzt, die fortlaufend, auch wenn das Schaltventil nicht geschaltet wird, eine Verlustleistung erzeugt, die den Gesamtwirkungsgrad des Geräts beeinträchtigt. Der Verzicht auf eine solche Schaltung könnte sowohl den
Energieverbrauch des Gerätes als auch seine Kosten reduzieren.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Kältemaschine für ein Kombinations- Kältegerät zu schaffen, die eine unabhängige Temperaturregelung von verschiedenen Fächern erlaubt und deren Steuerung ohne ständig Energie verbrauchende elektronische Komponenten auskommt oder deren Energieverbrauch in einem Ruhezustand, in der die Arbeitsweise der Kältemaschine nicht verändert wird, zumindest wesentlich geringer ist als zu Zeiten, in denen die Steuerung eingreift, um den Betriebszustand der
Kältemaschine zu verändern.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kältemaschine für ein Kombinations-Kältegerät wie etwa einer Haushalts-Kühl-Gefrierkombination mit einem Verdichter, wenigstens zwei in Parallelschaltung mit einem elektrisch gesteuerten multistabilen Schaltventil verbundenen und über das Schaltventil selektiv mit Kältemittel beaufschlagbaren
Verdampfern eine Reihenschaltung eines ersten stromgesteuerten Schalters mit
Kaltleitercharakteristik und des Schaltventils elektrisch parallel mit dem Verdichter geschaltet ist. Solange der Verdichter ausgeschaltet und der stromgesteuerte Schalter stromlos ist, ist letzterer durchlässig. So wird zunächst bei Einschalten des Verdichters auch das Schaltventil mit Strom beaufschlagt und kann dadurch seinen Schaltzustand ändern. Wenn nach kurzer Zeit der stromgesteuerte Schalter anspricht, unterbricht er den Stromfluss durch das Schaltventil, so dass an diesem im Wesentlichen keine
Verlustleistung anfällt, bis es erneut umgeschaltet wird. So ist eine Steuerung des Schaltventils ohne kontinuierlich Strom verbrauchende Komponenten möglich.
Vorzugsweise ist der erste stromgesteuerte Schalter mit einer Diode in Reihe verbunden, um jeweils nur eine Halbwelle einer anliegenden Wechselspannung durchzulassen und das Schaltventil mit einer unipolaren Spannung zu beaufschlagen, deren Vorzeichen die Schaltrichtung des Schaltventils festlegt. Komplementär dazu ist zum Schalten des Schaltventils in entgegengesetzter Richtung eine Reihenschaltung aus einem zweiten stromgesteuerten Schalter und einer zweiten Diode parallel zu der Reihenschaltung des ersten stromgesteuerten Schalters und der ersten Diode geschaltet, wobei die zweite Diode antiparallel zur ersten gepolt ist.
Zweckmäßigerweise ist ein erster durch einen Temperaturfühler gesteuerter Schalter mit einer Eingangsklemme und zwei jeweils alternativ mit den Eingangsklemmen
verbundenen Ausgangsklemmen vorgesehen, wobei jede der Ausgangsklemmen mit einer der Reihenschaltungen eines stromgesteuerten Schalters und einer Diode verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht die Festlegung der Schaltrichtung des Schaltventils in Abhängigkeit von einer an dem Temperaturfühler herrschenden
Temperatur. Wenn diese Temperatur die Temperatur eines Fachs eines Kältegeräts ist, kann in Abhängigkeit von dieser Temperatur festgelegt werden, ob das Schaltventil einen Verdampfer dieses Fachs mit Kältemittel versorgt oder den Verdampfer von der
Kältemittelzufuhr absperrt.
Als Antriebsaggregate von Kältemaschinen sind elektrische Motoren gebräuchlich, die eine Hauptwicklung und eine Hilfswicklung umfassen, wobei die Hilfswicklung in einer Anlaufphase des Motors mit Strom beaufschlagt werden soll, um eine Laufrichtung des Motors vorzugeben, bzw. ein Anlaufen des Motors auch dann zu gewährleisten, wenn sich dieser im Hinblick auf die von der Hauptwicklung erzeugten elektromagnetischen Kräfte in einer Gleichgewichtslage befindet. Um die Hilfswicklung nur in der Startphase des Motors mit Strom zu beaufschlagen, kann dieser ebenfalls ein stromgesteuerter Schalter zugeordnet sein.
Einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist der stromgesteuerte Schalter, über den die Hilfswicklung mit Strom beaufschlagbar ist, mit dem ersten stromgesteuerten Schalter identisch.
Es kann sich bei dem die Hilfswicklung versorgenden stromgesteuerten Schalter aber auch um einen von den zuvor erwähnten Schaltern verschiedenen dritten
stromgesteuerten Schalter handeln, und eine Reihenschaltung dieses dritten
stromgesteuerten Schalters und der Hilfswicklung ist zu dem Schaltventil parallel geschaltet. So können stromgesteuerte Schalter mit jeweils ideal an die Eigenschaften, wie insbesondere Leistung und Schaltzeiten, der Hilfswicklung bzw. des Schaltventils angepassten Schalteigenschaften verwendet werden. Die zum Umschalten des Schaltventils erforderliche Stromstärke ist im Allgemeinen gering, und viele Typen von stromgesteuerten Schaltern schalten erst bei Stromstärken, die höher sind als der Umschaltstrom des Schaltventils. Um auch solche Typen von stromgesteuerten Schaltern verwenden zu können, ist es zweckmäßig, einen
Lastwiderstand zu dem Schaltventil parallel und mit wenigstens dem ersten
stromgesteuerten Schalter in Reihe vorzusehen.
Verdichter und Schaltventil sind vorzugsweise elektrisch zueinander parallel geschaltet und gemeinsam mit einem zweiten durch einen Temperaturfühler gesteuerten Schalter in Reihe verbunden. Dieser zweite durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter kann an einem zweiten Fach eines Kombinations-Kältegeräts vorgesehen sein, um
Kühlungsbedarf in diesem Fach zu erfassen und bei Bestehen von Kühlungsbedarf den Verdichter zu betreiben. Ob, wenn der Verdichter in Betrieb ist, tatsächlich das zweite Fach gekühlt wird, hängt von der Stellung des ersten durch einen Temperaturfühler gesteuerten Schalters ab. Es kann daher sein, dass zunächst Kühlungsbedarf des ersten Fachs befriedigt wird, bis der erste durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter umschaltet und die Versorgung des zweiten Fachs mit Kältemittel ermöglicht.
Bei den stromgesteuerten Schaltern kann es sich um echte Kaltleiter handeln, deren Leitfähigkeit temperaturabhängig ist und die von einem hindurchfließenden Strom erwärmt werden, so dass die Leitfähigkeit indirekt auch von dem Strom abhängt; es können aber auch elektronische Bauelemente, zum Beispiel auf Grundlage von Triacs verwendet werden, die die Stromabhängigkeit der Leitfähigkeit eines solchen Kaltleiters nachbilden, ohne dafür notwendigerweise die Temperatur-Leitfähigkeitscharakterisitk des Kaltleiters aufzuweisen.
Grundsätzlich kann sowohl der erste durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter an einem kälteren und der zweite durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter an einem wärmeren von zwei Fächern des Kältegeräts angeordnet sein, als auch umgekehrt. Grundsätzlich wird man im Allgemeinen den zweiten durch einen Temperaturfühler gesteuerten Schalter an demjenigen Fach anbringen, das häufiger Kühlungsbedarf hat, damit, wenn Kühlungsbedarf eintritt, das Einschalten des Verdichters nicht unnötig verzögert wird. Zweckmäßig ist auch, wenn wenigstens ein Teil des Verdampfers desjenigen Fachs, an dem der zweite durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter angebracht ist, und der Verdampfer des Fachs, an dem der erste durch einen Temperaturfühler gesteuerte Schalter angebracht ist, in Reihe von Kältemittel durchströmt sind. So ist sichergestellt, dass, wenn am Fach des zweiten Schalters Kühlungsbedarf auftritt und deswegen der Verdichter in Gang gesetzt wird, wenigstens ein Teil der verfügbaren Kühlleistung von Anfang der Verdichterlaufzeit an auch dem zweiten Fach zugute kommt. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Kältemaschine eines
Kombinations-Kältegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Komponenten der
Kältemaschine gemäß einer ersten Ausgestaltung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Komponenten gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild der elektrischen Komponenten gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Kältemaschine eines Haushalts-Kältegeräts mit einem Gefrierfach 1 und einem Normalkühlfach 2. Den Fächern 1 , 2 sind Verdampfer 3 bzw. 4 zugeordnet. Einspritzstellen 5, 6 der Verdampfer 3, 4 sind mit jeweils einem Ausgang eines bistabilen Magnetventils 7 verbunden. Ein Ausgang des Verdampfers 4 des
Normalkühlfachs 2 ist mit einem Eingang des Verdampfers 3 des Gefrierfachs 1 verbunden, so dass zusammen mit dem Verdampfer 4 stets auch der Verdampfer 3 gekühlt wird. Im Verdampfer 3 können weitgehend getrennte Leitungen für an der Einspritzstelle 5 eingespritztes Kältemittel und für vom Verdampfer 4 herrührendes Kältemittel vorgesehen sein, die erst in der Nähe eines Ausgangs des Verdampfers 3 aufeinander treffen, öder es kann im Wesentlichen eine einzige Leitung auf dem
Verdampfer 3 vorgesehen sein, in die kurz hinter der Einspritzstelle 5 das Kältemittel vom Verdampfer 4 einmündet.
Aus dem Verdampfer 3 abgesaugtes Kältemittel durchläuft einen Verdichter 8 und gelangt über einen Verflüssiger 9 wieder zu dem Magnetventil 7, von wo es entweder der
Einspritzstelle 5 oder der Einspritzstelle 6 zugeführt wird. An jedem der beiden Fächer 1 , 2 ist ein durch einen Temperaturfühler 22 gesteuerter Schalter 10 bzw. 1 1 angebracht (s. Fig. 2). Als Temperaturfühler 22 und gleichzeitig als bewegliches Element des Schalters 10, 1 1 kann ein Bimetall-Element dienen; es können aber auch Fühler 22 und Schalter 10, 1 1 räumlich getrennt sein, indem etwa ein elektronischer Sensor als Temperaturfühler 22 an einem Fach 1 oder 2 angebracht ist und als Schalter 10, 1 1 ein durch ein Messsignal des Fühlers angesteuerter
Leistungstransistor verwendet wird. In der folgenden Funktionsbeschreibung wird davon ausgegangen, dass der Schalter 10 am Gefrierfach 1 und der Schalter 1 1 am
Normalkühlfach 2 angeordnet ist, doch wäre eine umgekehrte Platzierung ebenfalls möglich.
Des weiteren ist in Fig. 2 eine Quelle einer Versorgungswechselspannung mit 12, eine Hauptwicklung eines Motors des Verdichters 8 mit 13, eine Hilfswicklung mit 14, zwei Dioden mit 15 bzw. 16 und PTC-Widerstände mit 17, 18 bzw. 19 bezeichnet. Wenn die Temperatur im Gefrierfach 1 über einen an dem Schalter 10 eingestellten
Grenzwert steigt, schließt der Schalter 10, und die Versorgungsspannung von der Quelle 12 liegt an der Hauptwicklung 13 und der Reihenschaltung der Hilfswicklung 14 mit dem PTC 17 an. Der PTC 17 ist zunächst leitend, so dass ein Strompuls durch die
Hilfswicklung 14 fließt, die den Motor des Verdichters 8 zuverlässig anlaufen lässt.
Gleichzeitig liegt die Versorgungswechselspannung über den Schalter 1 1 je nach dessen Stellung entweder an einer Reihenschaltung des Magnetventils 7 mit dem PTC 18 und der Diode 15 oder einer Reihenschaltung des Magnetventils 7 mit dem PTC 19 und der Diode 16 an. So fließt durch das Magnetventil 7 zunächst ein unipolarer Strom, dessen Richtung infolge der gegenläufigen Polung der Dioden 15, 16 von der Stellung des
Schalters 1 1 abhängt. Wenn die Temperatur des Normalkühlfachs 2, der der Schalter 1 1 ausgesetzt ist, über einem am Schalter 1 1 eingestellten Grenzwert liegt, besteht
Kühlungsbedarf auch im Normalkühlfach 2, und über den PTC 18 und die Diode 15 fließt ein Strom, der das Magnetventil 7 in diejenige Stellung bringt, in der es den Verdampfer 4 des Normalkühlfachs 2 versorgt. Da in dieser Stellung der Verdampfer 3 dem Verdampfer 4 im Kältemittelkreislauf nachgeschaltet ist, werden effektiv beide Fächer 1 , 2 gekühlt, wobei allerdings die auf das Normalkühlfach 2 entfallende Leistung in der Regel die höhere ist. Der jeweils beim Schließen des Schalters 10 durch das Magnetventil 7 fließende
Schaltstrom führt zur Erwärmung des PTC 18 und damit zu dessen Übergang in den Sperrzustand. Der Widerstandswert der PTCs beträgt typischerweise ca. 50 Ω im durchlässigen Zustand und ca. 100 kQ im Sperrzustand. So bricht, nachdem das Magnetventil 7 die gewünschte Stellung eingenommen hat, der Stromfluss durch das Magnetventil 7 im Wesentlichen zusammen, und es fließt allenfalls noch ein geringer Reststrom, der erforderlich ist, um den Sperrzustand des PTC 18 aufrecht zu erhalten. Die Leistungsaufnahme des Magnetventils 7 ist dann vernachlässigbar, und der einzige Verbraucher im Stromkreis der Fig. 2, der eine nennenswerte Leistung aufnimmt, ist die Hauptwicklung 13.
Wenn im Laufe des Betriebs des Verdichters 8 die Temperatur des Normalkühlfachs 2 soweit abnimmt, dass der Schalter 1 1 seinen Zustand wechselt, liegt Spannung an dem zu diesem Zeitpunkt durchlässigen PTC 19 an. Der nun über PTC 19 und Diode 16 fließende Strom versetzt das Magnetventil 7 in seine zweite Stellung, in der der
Verdampfer 3 allein mit Kältemittel versorgt wird. Wiederum genügt eine kurze Zeit des Stromflusses, um den PTC 19 in den Sperrzustand zu versetzen und den Stromfluss durch das Magnetventil 7 im Wesentlichen zum Erliegen zu bringen.
Das Magnetventil 7 hat im bestromten Zustand typischerweise eine Leistung von ca. 10 W, entsprechend einer Stromaufnahme von knapp 50 mA, wenn die Spannung der Spannungsquelle 12 220 V beträgt. Ein solcher Strom ist niedrig im Vergleich zu den Schaltströmen der meisten auf dem Markt verfügbaren PTCs. Um für die PTCs 18, 19 gut verfügbare, preiswerte Typen verwenden zu können, ist es zweckmäßig, zu den Zeiten, an denen das Magnetventil 7 umschaltet, für einen stärkeren Stromfluss durch die PTCs 18 oder19 zu sorgen. Zu diesem Zweck kann ein Lastwiderstand 20, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, zum Magnetventil 7 parallel geschaltet sein. Der Einfluss der Verlustleistung des Widerstands 20 auf den Wirkungsgrad des gesamten Kältegeräts ist vernachlässigbar, da der Widerstand 20 nur so lange bestromt wird, wie die PTCs 18, 19 zum Schalten brauchen, typischerweise 100 bis 200 ms lang.
Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes Blockschaltbild, bei dem die Zahl der PTCs gegenüber der Fig. 2 um einen reduziert ist. Gleiche Komponenten sind in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 belegt und werden nicht erneut beschrieben. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Ausgestaltungen liegt darin, dass in Fig. 3 die
Hilfswicklung 14 an den in Fig. 2 von dem Lastwiderstand 20 belegten Platz versetzt ist. Die Stromaufnahme der Parallelschaltung von Magnetventil 7 und Hilfswicklung 14 genügt, um ein sicheres Schalten der PTCs 18, 19 zu gewährleisten, auch wenn für diese gängige Typen mit einem Auslösestrom von 100 mA oder darüber verwendet werden.
Ein Nachteil dieser Variante liegt in einer gegenüber Fig. 2 vergrößerten Verlustleistung, da durch den Betrieb des Verdichters 8 in der Hilfswicklung 14 induzierte Spannungen einen Stromfluss durch das Magnetventil 7 auch dann antreiben können, wenn das Magnetventil 7 durch den Schalter 1 1 und die PTCs 18, 19 von der Spannungsquelle 12 getrennt ist.
Dieses Problem lässt sich vermeiden bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung, bei der die Hilfswicklung 14 mit dem Magnetventil 7 in Reihe geschaltet ist. Um hier einen ausreichenden Stromfluss zu durch die Hilfswicklung 14 beim Schließen des Schalters 10 zu gewährleisten, ist parallel zum Magnetventil 7 ein Lastwiderstand 21 vorgesehen. Bei diesem Lastwiderstand 21 kann es sich, wie beim Widerstand 20, um einen einfachen Ohmschen Widerstand handeln, denkbar ist aber auch die Verwendung eines PTC. Letzteres ist insbesondere zweckmäßig, um bei einem Umschalten des Schalters 1 1 zu verhindern, dass bei laufendem Verdichter 8 ein Einschaltimpuls auf die Hilfswicklung 14 gegeben wird, die den Lauf des Verdichtermotors stören könnte. Ein solcher PTC 21 sollte allerdings träger sein als die PTCs 18, 19, um sicherzustellen, dass der Stromfluss durch die Hilfswicklung 14 beim Anlaufen des Verdichtermotors nicht vorzeitig
abgebrochen wird.

Claims

Patentansprüche
Kältemaschine für ein Kombinations-Kältegerät wie etwa eine Haushalts-Kühl- Gefrierkombination, mit einem Verdichter (8), wenigstens zwei in
Parallelschaltung mit einem elektrisch gesteuerten multistabilen Schaltventil (7) verbundenen und über das Schaltventil (7) selektiv mit Kältemittel
beaufschlagbaren Verdampfern (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihenschaltung eines ersten stromgesteuerten Schalters (18; 19) mit
Kaltleitercharakteristik und des Schaltventils (7) mit dem Verdichter (8) elektrisch parallel geschaltet ist.
Kältemaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste stromgesteuerte Schalter (18; 19) ferner mit einer ersten Diode (15; 16) in Reihe verbunden ist und dass zu der Reihenschaltung des ersten stromgesteuerten Schalters (18; 19) und der ersten Diode (15; 16) eine Reihenschaltung aus einem zweiten stromgesteuerten Schalter (19; 18) und einer zweiten Diode (16; 15) parallel geschaltet ist, wobei die erste und die zweite Diode (15, 16) antiparallel gepolt sind.
Kältemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster durch einen Temperaturfühler gesteuerter Schalter (1 1 ) eine Eingangsklemme und zwei alternativ mit den Eingangsklemmen verbundene Ausgangsklemmen hat und dass mit jeder Ausgangsklemme eine der stromgesteuerter-Schalter-Diode- Reihenschaltungen (18, 15; 19, 16) verbunden ist.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (8) einen Motor mit einer Hauptwicklung (13) und einer über wenigstens einen stromgesteuerten Schalter (17; 18, 19) mit Strom beaufschlagbaren Hilfswicklung (14) aufweist. Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine stromgesteuerte Schalter, über den die Hilfswicklung (14) mit Strom beaufschlagbar ist, der erste stromgesteuerte Schalter (18; 19) ist.
Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine stromgesteuerte Schalter, über den die Hilfswicklung (14) mit Strom beaufschlagbar ist, ein dritter stromgesteuerter Schalter (17) ist und dass eine Reihenschaltung des dritten stromgesteuerten Schalters (17) und der
Hilfswicklung (14) zum Schaltventil (7) parallel geschaltet ist.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Lastwiderstand (20) zu dem Schaltventil (7) parallel und mit wenigstens dem ersten stromgesteuerten Schalter (18; 19) in Reihe geschaltet ist.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verdichter (8) und das Schaltventil (7) zueinander parallel und mit einem zweiten durch einen Temperaturfühler gesteuerten Schalter (10) in Reihe verbunden sind.
Kältemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens einer der stromgesteuerten Schalter (17; 18; 19) ein Kaltleiter ist.
Kältemaschine nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der stromgesteuerten Schalter (17; 18; 19) ein
Halbleiterbauelement ist.
Haushalts-Kältegerät mit einer Kältemaschine nach Anspruch 8 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite temperaturgesteuerte Schalter (1 1 ; 10) an jeweils einem von zwei Fächern (1 ; 2) des Kältegeräts angebracht sind.
12. Haushalts-Kältegerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste temperaturgesteuerte Schalter (1 1 ) an einem kälteren und der zweite
temperaturgesteuerte Schalter (10) an einem wärmeren der beiden Fächer (1 , 2) angebracht ist.
13. Haushalts-Kältegerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste temperaturgesteuerte Schalter (1 1 ) an einem wärmeren und der zweite temperaturgesteuerte Schalter (10) an einem kälteren der beiden Fächer (1 , 2) angebracht ist.
14. Haushalts-Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite temperaturgesteuerte Schalter (10) an demjenigen Fach angeordnet ist, an dem am häufigsten Kühlungsbedarf auftritt.
15. Haushalts-Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Verdampfers (3) des Fachs (1 ), an dem der zweite temperaturgesteuerte Schalter (10) angebracht ist, und der Verdampfer (4) des Fachs, an dem der erste temperaturgesteuerte Schalter (10) angebracht ist, in Reihe von Kältemittel durchströmt sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109883104A (zh) * 2018-12-27 2019-06-14 青岛海尔特种制冷电器有限公司 冰箱及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2089067A (en) * 1980-10-03 1982-06-16 Tokyo Shibaura Electric Co High speed freezing system for a refrigerator
GB2145210A (en) * 1983-07-25 1985-03-20 Toshiba Kk Refrigerator
DE19535144A1 (de) 1995-09-21 1997-03-27 Bosch Siemens Hausgeraete Kältegerät

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2125027T3 (es) * 1994-08-23 1999-02-16 Bosch Siemens Hausgeraete Circuito para excitar por lo menos un iman electricamente accionable.
DE4429919A1 (de) * 1994-08-23 1996-02-29 Bosch Siemens Hausgeraete Schaltungsanordnung zum Betrieb eines elektrisch ansteuerbaren Magnetventils
CN2864520Y (zh) * 2006-01-19 2007-01-31 河北中兴田野客车有限公司 冷藏运输车的冷藏机组与驾驶室空调系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2089067A (en) * 1980-10-03 1982-06-16 Tokyo Shibaura Electric Co High speed freezing system for a refrigerator
GB2145210A (en) * 1983-07-25 1985-03-20 Toshiba Kk Refrigerator
DE19535144A1 (de) 1995-09-21 1997-03-27 Bosch Siemens Hausgeraete Kältegerät

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