WO2015189010A1 - Refrigeration device having hot gas defrosting, and defrosting method - Google Patents

Refrigeration device having hot gas defrosting, and defrosting method Download PDF

Info

Publication number
WO2015189010A1
WO2015189010A1 PCT/EP2015/061048 EP2015061048W WO2015189010A1 WO 2015189010 A1 WO2015189010 A1 WO 2015189010A1 EP 2015061048 W EP2015061048 W EP 2015061048W WO 2015189010 A1 WO2015189010 A1 WO 2015189010A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compressor
mode
control unit
evaporator
refrigerant
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061048
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Adolf Feinauer
Niels Liengaard
Matthias Mrzyglod
Vitali ULRICH
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Hausgeräte GmbH
Publication of WO2015189010A1 publication Critical patent/WO2015189010A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/002Defroster control
    • F25D21/004Control mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06Removing frost
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/01Timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2501Bypass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2104Temperatures of an indoor room or compartment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21156Temperatures of a compressor or the drive means therefor of the motor

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a domestic refrigerator such as a refrigerator or freezer, in which an evaporator can be deflated by passing warm refrigerant, and a method for defrosting the evaporator in such a refrigerator.
  • the defrosting of an evaporator by passing warm refrigerant is common in large refrigeration systems. It allows for energy-efficient defrosting, since the gas passed through it releases its heat predominantly at the coldest points of the evaporator, so that when the evaporator has iced and ice-free areas, the heat is given off mainly at the icy areas and unnecessary heating of already defrosted parts the evaporator can be largely avoided.
  • Object of the present invention is to provide a refrigeration device, which is despite high energy efficiency of its compressor with minimal cost in a position to provide sufficient hot gas for a rapid defrosting, or specify a cost-implementable and efficient defrosting.
  • a compressor in particular a household refrigerator, with at least one storage chamber, an evaporator for cooling the storage chamber, a compressor for driving a refrigerant flow through the evaporator and a control unit which is configured to power the compressor supply and switch between a normal cooling mode in which refrigerant passes through the throttle on the way from the compressor to the evaporator, and a defrost mode in which the refrigerant, bypassing the throttle point - and consequently further absent the otherwise occurring cooling - passes to the evaporator, the control unit further switchable between a drive operating mode in which a current supplied to the compressor by the control unit causes the refrigerant flow driving movement of the compressor, and a Walker remplismodus in which they energized the compressor without causing movement of the refrigerant.
  • a refrigerant circuit of the refrigerator should include a shunt line connecting an output of the compressor to an inlet of the evaporator parallel to the choke point, and a shut-off valve located in the shunt line should be closed in the normal cooling mode and open in the defrost mode.
  • shut-off valve connected in series with the restriction and the evaporator may be closed in defrost mode to completely force the refrigerant onto the bypass line;
  • this second shut-off valve is not absolutely necessary because, even if it is missing or open, the small cross section of the throttle is sufficient to direct the refrigerant over the shunt line predominantly.
  • the control unit should be set to temporarily activate the heating operation mode before transitioning to the defrosting mode to achieve a high temperature of the refrigerant circulating in the evaporator in the defrosting mode, and thus a quick defrosting operation.
  • the available amount of heat for a fast defrost is not sufficient, can be switched back from the defrost mode temporarily in the heating operation mode; however, it is preferable to manage with a single heating operation phase before the start of the defrost mode, since at the beginning of the defrost mode, when the evaporator is frosted over a large area, the evaporator for the most part can not heat above 0 ° C, even though the refrigerant pumped through is considerably warmer, whereas in later stages of defrosting, when the evaporator is partially ice-free, a high refrigerant temperature may result in unnecessary heating of these ice-free areas. Therefore, it is advantageous for an energy-efficient defrosting operation when the temperature of the refrigerant is high at the transition to the defrost mode and decreases during the defrosting mode.
  • the control unit can be set up to activate the heating operating mode before each transition into the defrosting mode.
  • the heating operating mode can also be linked to conditions.
  • the control unit may be configured to activate the heating operation mode only if the temperature of the compressor is below a limit before the transition to the defrost mode.
  • the control unit should be connected to a temperature sensor on the compressor; As such a temperature sensor may serve a PTC element, which is conventionally present in many compressors to interrupt the operation of the compressor in case of overheating.
  • control unit may also be connected to an ambient temperature sensor to activate the heating mode of operation when the ambient temperature is below a threshold prior to the transition to the defrost mode.
  • the compressor may have an asynchronous motor.
  • the energizing of a main winding is not sufficient to initiate a rotation, and it is an auxiliary winding needed to deflect when starting the engine from an equilibrium position and specify its direction of rotation.
  • the auxiliary winding remains de-energized and consequently no direction of rotation is given, strong currents can be fed into the main winding and heat them up, without the rotation of the engine gets going.
  • auxiliary winding in the heating mode completely energized, can also be provided that it is continuously energized by the control unit, so as to use the auxiliary winding for heat generation.
  • a switch controlled by the control unit may be connected in series with the auxiliary winding.
  • a PTC element may be connected in series with the auxiliary winding in order to enable a current flow in the auxiliary winding, which is required for starting the rotation, when the motor is still cold when the PTC element is still cold but after a short time, as a result of the heating caused by the current flow of the PTC element, turn off or to reduce a not significantly affecting the movement of the motor current.
  • the control unit may be configured to turn on the heating operation mode by first energizing the motor in the manner conventional for starting the engine to thereby heat the PTC element, then momentarily interrupting the energization that a possibly started movement of the motor can come to a standstill, and then resumes the energization, so that although the main winding is supplied with power and generates heat, in the absence of a significant current flow in the auxiliary winding of the engine, however, remains at a standstill.
  • a start of the compressor can also be prevented by the fact that at the outlet of the compressor is too high pressure against which the compressor has to work. Therefore, regardless of the type of engine, it is also possible to activate the heating operation mode by operating the compressor for a short time to build up at its output a pressure high enough to stop when the compressor has been stopped for a short time prevent restarting.
  • a method for defrosting an evaporator which in a normal cooling mode from a compressor via a throttle point with refrigerant be acted upon, comprising the steps of: a) operating the compressor in a heating mode in which the compressor is energized without driving a movement of refrigerant, then b) operating the compressor in a drive operating mode in which the refrigerant from the compressor Bypassing of the throttle is transported to the evaporator.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • FIG. 2 is a block diagram of a control unit and a compressor motor of FIG
  • Refrigerating appliance according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram analogous to FIG. 2 according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a block diagram analogous to FIG. 2 according to a third embodiment of the invention
  • the household refrigerating appliance shown schematically in Fig. 1 comprises a heat-insulating housing 1, in which at least one storage chamber 2 is formed for refrigerated goods.
  • An evaporator 3 for cooling the storage chamber 2 is typically housed in an evaporator chamber 4 separated from the storage chamber 2 and cools the storage chamber 2 by circulating air between the storage chamber 2 and the evaporator chamber 4 by means of a fan 5.
  • An outlet of the evaporator 3 is connected via a suction line 6 to a suction port of a compressor 7.
  • a pressure line 8 extends from an outlet of the compressor 7 via a branch 9, a condenser 10 and a shut-off valve 1 1 to a functioning as a throttle point 12 capillary.
  • a confluence 14 is provided with an outgoing from the branch 9 shunt line 15.
  • a second shut-off valve 16 is arranged in the bypass line 15.
  • the shut-off valves 1 1, 16, the fan 5 and the compressor 7 are controlled by an electronic control unit 17.
  • the control unit 17 is connected to a temperature sensor 18 to the storage chamber 2 to decide whether the storage chamber 2 requires cooling or not and in the presence of cooling demand to operate the compressor 7 in a normal cooling mode in which the compressor 17 sucks refrigerant from the evaporator 3 and outputs under high pressure to the condenser 10.
  • the shut-off valve 1 1 is open to admit liquid refrigerant from the condenser 10 via the throttle point 12 in the evaporator 3, the shut-off valve 16 is closed, and the fan 5 is in operation to the evaporator 3 cooled air in the storage chamber. 2 to distribute.
  • frost is deposited on the evaporator 3, which slows the heat exchange with the circulating through the evaporator chamber 4 air and thus affects the efficiency of the refrigerator.
  • the control unit 17 is arranged to estimate the amount of frost on the evaporator 3 to, if it is large enough to significantly affect the heat exchange to initiate a defrosting of the evaporator 3 in the way.
  • the amount of frost on the evaporator 3 can be estimated in different ways. In a simple manner, the control unit 17 detects the duration of successive phases in the normal cooling mode and determines the need for defrosting when the accumulated duration of these phases has exceeded a predetermined limit.
  • the amount of frost on the evaporator 3 is related to the number of door openings made since the last defrost, and the need for defrosting may be different Method, if this number exceeds a given value. More direct methods for detecting the frost on the evaporator 3 may be based, for example, on a time delay between the start of the normal cooling mode and a resulting cooling of the storage chamber 2 detected by the temperature sensor 18 or on the change of a resonant frequency of the evaporator 3 by the frost adhering to it.
  • control unit 17 when the control unit 17 has determined the necessity of defrosting, it can unconditionally first change over to a heating operation mode in order to stop the compressor 7 before the start of the defrosting operation; However, the decision as to whether such a heating is required, but can also be done taking into account operating conditions of the refrigerator.
  • a second temperature sensor 19 may be provided to detect the temperature in the environment of the refrigeration device.
  • the temperature sensor 19 could also be arranged directly on the compressor 7 in order to measure its temperature and thus estimate the amount of heat stored in it directly.
  • the temperature sensor 19 can also be dispensed with, and the control unit 17 decides whether the amount of heat in the compressor 7 is sufficient for a defrosting operation on the basis of the duration of the immediately preceding normal cooling phase measured anyway.
  • control unit 17 supplies the compressor 7 with power, but the motor of the compressor 7 does not rotate, so that the supplied electrical energy in the compressor 7 is completely converted into heat.
  • the control unit 17 supplies the compressor 7 with power, but the motor of the compressor 7 does not rotate, so that the supplied electrical energy in the compressor 7 is completely converted into heat.
  • the compressor 7 there may be different ways to energize this, without causing the engine rotates; Some of these options will be discussed in detail later.
  • the control unit 17 closes the shut-off valve 1 1, opens the shut-off valve 16 and starts the motor of the compressor 7, so that the compressor 7 circulates refrigerant.
  • the heated in the compressor 7 Refrigerant reaches the evaporator 7 via the bypass line 15, where it gives off its heat and flows back to the compressor 7.
  • the duration of the defrost mode can be fixed, preferably variable as needed.
  • the amount of frost on the evaporator 3 can be estimated based on their influence on the resonant frequency of the evaporator 3, or it can be provided on the suction line 6 or in the evaporator chamber 4, a temperature sensor to a temperature increase of the refrigerant flowing out of the evaporator or the temperature in the evaporator chamber 4 to conclude that the frost is completely thawed, and then to end the defrost mode.
  • the control unit 17 is here divided into a logic unit 21, as described above, the operating mode of the compressor 7 - normal cooling mode, defrost mode, heating mode or sleep mode - sets and controls the valves 1 1, 16 and the fan 5, a relay 22 and a Inverter 23.
  • the motor 20 is a known asynchronous motor with a main winding 24 articulated in three strands 25 on the stator and an auxiliary winding 26, which is energized at a start of the motor 20 to initiate the rotation and set their direction ,
  • the logic unit 21 may employ different methods of controlling the relay 22 and the inverter 23. As a result of a first of these methods, the relay 22 remains open during the heating mode of operation so that the auxiliary winding 26 remains de-energized, whereas the inverter 23 energizes the main winding 24.
  • the order in which the inverter 23 supplies the individual strands 25 of the stator winding 24 with current can be the same as in the normal cooling operating mode. However, since there is no triggering of the rotation of the rotor via the auxiliary winding 26, rotation of the compressor 7 does not start during the heating operation mode, and the entire electric power supplied to the main winding 24 merely heats it up.
  • the logic unit 21 keeps the relay 22 closed during the heating mode of operation, so that a continuous current flows through the auxiliary winding 26, which adds to the heat generation in the motor 20.
  • the order in which the inverter 23 energizes the strings 25 should be variable under the control of the logic unit 21 to ensure that an order suitable for driving a rotation of the motor is generated only during the normal cooling mode, and so exclude that in heating mode, rotation is initiated.
  • the strands 25 are supplied with DC voltage, so that no rotating magnetic field in the motor 20 is formed, or the order of the output at the terminals U, V, W of the inverter 23 current pulses can be chosen so that the direction of rotation of it resulting magnetic field in the motor 20 changes faster than the rotor can follow.
  • the logic unit 21 controls via a relay 28, the supply of both the inverter 23 and a series circuit of a PTC element 29 and the auxiliary winding 26 with operating voltage.
  • the inverter 23 generates at its three connected to the strands 25 output terminals U, V, W suitable for driving a rotation of the motor 20 pulse train, as long as the supply voltage is applied. Consequently, when the compressor 7 has been turned off long enough to allow the PTC element 29 to cool, and the control unit 17 closes the relay 28, the inverter 23 starts to operate and at the same time a current flows through the PTC element 29 and the auxiliary winding 26, so that a rotation of the motor 20 comes into operation.
  • the PTC element 29 is heated by the current flowing through it, so that its resistance increases rapidly after a short time and the current flow through the auxiliary winding 26 is so severely limited that the magnetic field of the auxiliary winding 26 has no influence on the operation of the motor 20.
  • the logic unit 21 reopens the relay 28 for a short time, typically a few seconds, to cause the motor 20 to stop. This short time is not sufficient to allow the PTC element 29 to cool down to such an extent that again a significant current flow via the auxiliary winding 26 is possible. Consequently, if the relay 28 is closed again after the interruption, the main winding 24 is energized by the converter 23, but in turn lacks the impulse via the auxiliary winding 26, which would initiate a rotation of the motor 20, so that in the main winding 24th fed electrical power only leads to heating.
  • the logic unit 21 re-opens the relay 28, this time long enough to allow the PTC element 29 to cool, so that when the relay 28 is closed again, also flows over the auxiliary winding 26 current and the rotation of the motor 20 comes into operation.
  • Fig. 4 shows a variant in which the logic unit 21 controls two relays, a relay 28, which supplies the inverter 23 with operating voltage, and a relay 30, the series circuit of auxiliary winding 26 and PTC element 29 optionally with the operating voltage or a source 31 connects a measuring voltage which is considerably lower than the operating voltage.
  • the logic unit 21 first closes the relay 28 and supplies the PTC element 29 and the auxiliary winding 26 with the low measurement voltage insufficient to start the rotation of the motor 20.
  • the logic unit 21 monitors the heating of the motor 20 and terminates the heating mode of operation when a temperature sufficient for defrosting is reached, i. the PTC element 29 functions here as the above-mentioned temperature sensor 19 on the evaporator 7.
  • the temperature sufficient for defrosting is significantly lower than that which the PTC element 29 assumes when it is supplied via the relay 30 with the operating voltage is charged. Therefore, in order to switch from the heating operation mode to the defrost mode, it is sufficient to switch the relay 30 so that the auxiliary winding 26 and the PTC element 29 are connected to the operating voltage and a current pulse is applied across the auxiliary winding 26 to start the rotation of the motor 20.
  • control over whether energization of the motor 20 initiates rotation or not may be exercised via the drive of the auxiliary winding 26.
  • the control unit 17 can bring about a heating operation mode in which it allows the compressor 7, possibly with closed shut-off valves 1 1 and 16, to run for a short time to build up a high pressure in the pressure line 8, then the compressor 7 for a short time Time switches off to let the engine 20 to rest.
  • the control unit 17 then energizes the motor 20 while the valves 11, 16 are still closed, the high pressure on the line 8 prevents the motor 20 from starting.
  • the control unit 17 it suffices for the control unit 17 to open the shut-off valve 16 the engine 20 starts and the device transitions from the heating operation phase to the defrosting operation phase.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to a refrigeration device, in particular a household refrigeration device, comprising at least one storage chamber (2), an evaporator (3) for cooling the storage chamber (2), a compressor (7) for driving a refrigerant flow through the evaporator (3), and a control unit (17) that is designed to supply the compressor (7) with current, and to switch between a normal cooling mode, wherein refrigerant passes a throttle point (12) on the way from the compressor (7) to the evaporator (3), and a defrosting mode, wherein the refrigerant bypasses the throttle point (12) on the way from the compressor (7) to the evaporator (3). The control unit (17) can also switch between a drive operation mode, wherein a current supplied by the control unit (17) to the compressor (7) causes a movement of the compressor (7) that drives the refrigerant flow, and a heating operation mode, wherein the compressor (7) is applied with current by the control unit without causing a movement of the refrigerant.

Description

Kältegerät mit Heißgasabtauung und Abtauverfahren  Refrigerating appliance with hot gas defrosting and defrosting
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie etwa einen Kühl- oder Gefrierschrank, bei dem ein Verdampfer durch Hindurchleiten von warmem Kältemittel abtaubar ist, sowie ein Verfahren zum Abtauen des Verdampfers in einem solchen Kältegerät. The present invention relates to a refrigerator, in particular a domestic refrigerator such as a refrigerator or freezer, in which an evaporator can be deflated by passing warm refrigerant, and a method for defrosting the evaporator in such a refrigerator.
Das Abtauen eines Verdampfers durch Hindurchleiten von warmem Kältemittel ist bei Großkälteanlagen verbreitet. Es ermöglicht eine energieeffiziente Abtauung, da das hindurchgeleitete Gas seine Wärme überwiegend an den kältesten Stellen des Verdampfers abgibt, so dass, wenn der Verdampfer vereiste und eisfreie Bereiche aufweist, die Wärme hauptsächlich an den vereisten Bereichen abgegeben wird und eine unnötige Erwärmung von bereits abgetauten Teilen des Verdampfers weitgehend vermieden werden kann. Bei Haushaltskältegeräten ist die Heißgasabtauung nicht verbreitet, da die Abwärme der in diesen Geräten verbauten, hocheffizienten Verdichter im Allgemeinen nicht ausreicht, um einen Abtauvorgang in vertretbarer Zeit, ohne übermäßige Erwärmung des in dem Kältegerät gelagerten Kühlguts, durchzuführen, und weil der für ein schnelleres Abtauen nötige Einbau einer Heizeinrichtung zum Erhitzen des Kältemittels zusätzliche Kosten verursacht, die solche Kältegeräte für die Verbraucher unattraktiv machen. The defrosting of an evaporator by passing warm refrigerant is common in large refrigeration systems. It allows for energy-efficient defrosting, since the gas passed through it releases its heat predominantly at the coldest points of the evaporator, so that when the evaporator has iced and ice-free areas, the heat is given off mainly at the icy areas and unnecessary heating of already defrosted parts the evaporator can be largely avoided. For domestic refrigeration appliances, hot gas defrosting is not widespread because the waste heat from the high efficiency compressors installed in these appliances is generally insufficient to carry out a defrosting operation within a reasonable time, without excessive heating of the refrigerated product stored in the refrigerator, and because of faster defrosting necessary installation of a heater for heating the refrigerant causes additional costs that make such refrigerators unattractive to consumers.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das trotz hoher Energieeffizienz seines Verdichters bei minimalem Kostenaufwand in der Lage ist, ausreichend Heißgas für einen zügigen Abtauvorgang bereitzustellen, bzw. ein kostengünstig implementierbares und effizientes Abtauverfahren anzugeben. Object of the present invention is to provide a refrigeration device, which is despite high energy efficiency of its compressor with minimal cost in a position to provide sufficient hot gas for a rapid defrosting, or specify a cost-implementable and efficient defrosting.
Die Aufgabe wird zum einen gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit wenigstens einer Lagerkammer, einem Verdampfer zum Kühlen der Lagerkammer, einem Verdichter zum Antreiben eines Kältemittelflusses durch den Verdampfer und einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Verdichter mit Strom zu versorgen und zwischen einem Normalkühlmodus, in dem Kältemittel auf dem Weg vom Verdichter zum Verdampfer eine Drosselstelle passiert, und einem Abtaumodus umzuschalten, in dem das Kältemittel unter Umgehung der Drosselstelle - und folglich unter Ausbleiben der sonst dort auftretenden Abkühlung - zum Verdampfer gelangt, die Steuereinheit ferner zwischen einem Antriebsbetriebsmodus, in dem ein Strom, mit dem die Steuereinheit den Verdichter beaufschlagt, eine den Kältemittelfluss antreibende Bewegung des Verdichters bewirkt, und einem Heizbetriebsmodus umschaltbar ist, in dem sie den Verdichter mit Strom beaufschlagt, ohne eine Bewegung des Kältemittels zu bewirken. Die im Heizbetriebsmodus in den Verdichter eingespeiste elektrische Leistung kann im Verdichter nur als Wärme freigesetzt werden, so dass, wenn im Anschluss an den Heizbetriebsmodus wieder Kältemittel vom Verdichter umgewälzt wird, dieses die Wärme des Verdichters aufnimmt und zum Verdampfer transportiert. Um die Umgehung der Drosselstelle bewerkstelligen zu können, sollte ein Kältemittelkreis des Kältegeräts eine Nebenschlussleitung umfassen, die parallel zur Drosselstelle einen Ausgang des Verdichters mit einem Eingang des Verdampfers verbindet, und ein in der Nebenschlussleitung angeordnetes Absperrventil sollte im Normalkühlmodus geschlossen und im Abtaumodus offen sein. The object is achieved on the one hand, by a compressor, in particular a household refrigerator, with at least one storage chamber, an evaporator for cooling the storage chamber, a compressor for driving a refrigerant flow through the evaporator and a control unit which is configured to power the compressor supply and switch between a normal cooling mode in which refrigerant passes through the throttle on the way from the compressor to the evaporator, and a defrost mode in which the refrigerant, bypassing the throttle point - and consequently further absent the otherwise occurring cooling - passes to the evaporator, the control unit further switchable between a drive operating mode in which a current supplied to the compressor by the control unit causes the refrigerant flow driving movement of the compressor, and a Heizbetriebsmodus in which they energized the compressor without causing movement of the refrigerant. The electrical power fed into the compressor in heating mode can only be released as heat in the compressor, so that when refrigerant is recirculated from the compressor following the heating mode of operation, it will absorb the heat from the compressor and transport it to the evaporator. In order to be able to bypass the throttle, a refrigerant circuit of the refrigerator should include a shunt line connecting an output of the compressor to an inlet of the evaporator parallel to the choke point, and a shut-off valve located in the shunt line should be closed in the normal cooling mode and open in the defrost mode.
Ein weiteres Absperrventil, das mit der Drosselstelle und dem Verdampfer in Reihe verbunden ist, kann im Abtaumodus geschlossen sein, um das Kältemittel vollständig auf die Nebenschlussleitung zu zwingen; dieses zweite Absperrventil ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da, selbst wenn es fehlt oder offen ist, der geringe Querschnitt der Drosselstelle genügt, um das Kältemittel ganz überwiegend über die Nebenschlussleitung zu leiten. Another shut-off valve connected in series with the restriction and the evaporator may be closed in defrost mode to completely force the refrigerant onto the bypass line; However, this second shut-off valve is not absolutely necessary because, even if it is missing or open, the small cross section of the throttle is sufficient to direct the refrigerant over the shunt line predominantly.
Die Steuereinheit sollte eingerichtet sein, den Heizbetriebsmodus jeweils zeitweilig vor einem Übergang in den Abtaumodus zu aktivieren, um im Abtaumodus eine hohe Temperatur des im Verdampfer zirkulierenden Kältemittels und folglich einen schnellen Abtauvorgang zu erreichen. The control unit should be set to temporarily activate the heating operation mode before transitioning to the defrosting mode to achieve a high temperature of the refrigerant circulating in the evaporator in the defrosting mode, and thus a quick defrosting operation.
Im Bedarfsfall kann, wenn die verfügbare Wärmemenge für ein schnelles Abtauen nicht ausreicht, aus dem Abtaumodus zeitweilig wieder in den Heizbetriebsmodus zurückgeschaltet werden; bevorzugt ist jedoch, mit einer einzigen Heizbetriebsphase jeweils vor Beginn des Abtaumodus auszukommen, da zu Beginn des Abtaumodus, wenn der Verdampfer großflächig bereift ist, der Verdampfer sich größtenteils nicht über 0 °C erwärmen kann, auch wenn das hindurch gepumpte Kältemittel wesentlich wärmer ist, wohingegen in späteren Phasen des Abtauvorgangs, wenn der Verdampfer teilweise eisfrei ist, eine hohe Kältemitteltemperatur zu einer unnötigen Erwärmung dieser eisfreien Bereiche führen kann. Deswegen ist es für einen energieffizienten Abtauvorgang von Vorteil, wenn die Temperatur des Kältemittels beim Übergang in den Abtaumodus hoch ist und im Laufe des Abtaumodus abnimmt. If necessary, if the available amount of heat for a fast defrost is not sufficient, can be switched back from the defrost mode temporarily in the heating operation mode; however, it is preferable to manage with a single heating operation phase before the start of the defrost mode, since at the beginning of the defrost mode, when the evaporator is frosted over a large area, the evaporator for the most part can not heat above 0 ° C, even though the refrigerant pumped through is considerably warmer, whereas in later stages of defrosting, when the evaporator is partially ice-free, a high refrigerant temperature may result in unnecessary heating of these ice-free areas. Therefore, it is advantageous for an energy-efficient defrosting operation when the temperature of the refrigerant is high at the transition to the defrost mode and decreases during the defrosting mode.
Die Steuereinheit kann im einfachsten Falle eingerichtet sein, den Heizbetriebsmodus vor jedem Übergang in den Abtaumodus zu aktivieren. Um den Energieverbrauch beim Abtauen weiter zu reduzieren, kann der Heizbetriebsmodus aber auch an Bedingungen geknüpft sein. Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Heizbetriebsmodus nur dann zu aktivieren, wenn vor dem Übergang in den Abtaumodus die Temperatur des Verdichters unter einem Grenzwert liegt. Um diese Temperatur zu erfassen, sollte die Steuereinheit mit einem Temperatursensor am Verdichter verbunden sein; als ein solcher Temperatursensor kann ein PTC-Element dienen, das in vielen Verdichtern herkömmlicherweise vorhanden ist, um im Falle einer Überhitzung den Betrieb des Verdichters zu unterbrechen. In the simplest case, the control unit can be set up to activate the heating operating mode before each transition into the defrosting mode. In order to further reduce the energy consumption during defrosting, however, the heating operating mode can also be linked to conditions. For example, the control unit may be configured to activate the heating operation mode only if the temperature of the compressor is below a limit before the transition to the defrost mode. To detect this temperature, the control unit should be connected to a temperature sensor on the compressor; As such a temperature sensor may serve a PTC element, which is conventionally present in many compressors to interrupt the operation of the compressor in case of overheating.
Eine niedrige Umgebungstemperatur führt zu kurzen oder von langen Stillstandsphasen unterbrochenen Betriebsphasen des Verdichters, so dass bei niedriger Umgebungstemperatur die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Verdichtertemperatur niedrig ist und der Verdichter nicht die für einen Abtauvorgang erforderliche Wärmemenge liefern kann. Deswegen kann die Steuereinheit auch mit einem Umgebungstemperatursensor verbunden sein, um den Heizbetriebsmodus zu aktivieren, wenn vor dem Übergang in den Abtaumodus die Umgebungstemperatur unter einem Grenzwert liegt. A low ambient temperature results in short periods of operation of the compressor, which are interrupted by long standstill phases, so that at low ambient temperatures there is a high probability that the compressor temperature is low and the compressor can not supply the amount of heat required for a defrosting operation. Therefore, the control unit may also be connected to an ambient temperature sensor to activate the heating mode of operation when the ambient temperature is below a threshold prior to the transition to the defrost mode.
Als Antriebsaggregat kann der Verdichter einen Asynchronmotor aufweisen. As a drive unit, the compressor may have an asynchronous motor.
Bei manchen Typen von Elektromotoren, insbesondere bei Asynchronmotoren, ist das Bestromen einer Hauptwicklung nicht ausreichend, um eine Drehung in Gang zu setzen, und es wird eine Hilfswicklung benötigt, um beim Anlaufen des Motors diesen aus einer Gleichgewichtslage auszulenken und seine Drehrichtung vorzugeben. Wenn im Heizbetriebsmodus die Hilfswicklung unbestromt bleibt und folglich keine Drehrichtung vorgegeben wird, können starke Ströme in die Hauptwicklung eingespeist werden und diese aufheizen, ohne dass die Drehung des Motors in Gang kommt. In some types of electric motors, especially in asynchronous motors, the energizing of a main winding is not sufficient to initiate a rotation, and it is an auxiliary winding needed to deflect when starting the engine from an equilibrium position and specify its direction of rotation. When in the heating mode, the auxiliary winding remains de-energized and consequently no direction of rotation is given, strong currents can be fed into the main winding and heat them up, without the rotation of the engine gets going.
Anstatt die Hilfswicklung im Heizbetriebsmodus völlig unbestromt zu lassen, kann auch vorgesehen werden, dass sie von der Steuereinheit kontinuierlich bestromt wird, um so auch die Hilfswicklung für die Wärmeerzeugung zu nutzen. Instead of leaving the auxiliary winding in the heating mode completely energized, can also be provided that it is continuously energized by the control unit, so as to use the auxiliary winding for heat generation.
Um die Bestromung der Hilfswicklung gezielt zu unterdrücken oder aufrecht zu erhalten, kann ein durch die Steuereinheit gesteuerter Schalter mit der Hilfswicklung in Reihe verbunden sein. In order to selectively suppress or maintain the energization of the auxiliary winding, a switch controlled by the control unit may be connected in series with the auxiliary winding.
Alternativ und in an sich bekannter Weise kann ein PTC-Element mit der Hilfswicklung in Reihe verbunden sein, um bei einem Start des Motors, wenn das PTC-Element noch kalt ist, einen zum Starten der Drehung erforderlichen Stromfluss in der Hilfswicklung zu ermöglichen, diesen aber nach kurzer Zeit, in Folge der durch den Stromfluss bedingten Erwärmung des PTC-Elements, abzuschalten bzw. auf eine die Bewegung des Motors nicht signifikant beeinflussende Stromstärke zu reduzieren. Bei einem solchen Motor mit PTC-Element kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Heizbetriebsmodus einzuschalten, in dem sie zunächst den Motor in der zum Starten des Motors üblichen Weise bestromt, um dadurch das PTC-Element zu erhitzen, die Bestromung dann kurzzeitig unterbricht, so dass eine eventuell begonnene Bewegung des Motors zum Stillstand kommen kann, und die Bestromung anschließend wieder aufnimmt, so dass zwar die Hauptwicklung mit Strom versorgt ist und Wärme erzeugt, in Ermangelung eines signifikanten Stromflusses in der Hilfswicklung der Motor jedoch im Stillstand verharrt. Ein Start des Verdichters kann auch dadurch verhindert werden, dass am Ausgang des Verdichters ein zu hoher Druck herrscht, gegen den der Verdichter anarbeiten muss. Daher besteht, unabhängig von der Bauart des Motors, ferner die Möglichkeit, den Heizbetriebsmodus zu aktivieren, indem der Verdichter kurzzeitig betrieben wird, um an seinem Ausgang einen Druck aufzubauen, der hoch genug ist, um, wenn der Verdichter kurzzeitig angehalten worden ist, ein erneutes Anlaufen zu verhindern. Alternatively and in a manner known per se, a PTC element may be connected in series with the auxiliary winding in order to enable a current flow in the auxiliary winding, which is required for starting the rotation, when the motor is still cold when the PTC element is still cold but after a short time, as a result of the heating caused by the current flow of the PTC element, turn off or to reduce a not significantly affecting the movement of the motor current. In such a motor with a PTC element, the control unit may be configured to turn on the heating operation mode by first energizing the motor in the manner conventional for starting the engine to thereby heat the PTC element, then momentarily interrupting the energization that a possibly started movement of the motor can come to a standstill, and then resumes the energization, so that although the main winding is supplied with power and generates heat, in the absence of a significant current flow in the auxiliary winding of the engine, however, remains at a standstill. A start of the compressor can also be prevented by the fact that at the outlet of the compressor is too high pressure against which the compressor has to work. Therefore, regardless of the type of engine, it is also possible to activate the heating operation mode by operating the compressor for a short time to build up at its output a pressure high enough to stop when the compressor has been stopped for a short time prevent restarting.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers, der in einem Normalkühlmodus von einem Verdichter über eine Drosselstelle mit Kältemittel beaufschlagbar ist, mit den Schritten: a) Betreiben des Verdichters in einem Heizbetriebsmodus, in dem der Verdichter mit Strom beaufschlagt wird, ohne eine Bewegung von Kältemittel anzutreiben, dann b) Betreiben des Verdichters in einem Antriebsbetriebsmodus, in dem das das Kältemittel vom Verdichter unter Umgehung der Drosselstelle zum Verdampfer befördert wird. The object is further achieved by a method for defrosting an evaporator, which in a normal cooling mode from a compressor via a throttle point with refrigerant be acted upon, comprising the steps of: a) operating the compressor in a heating mode in which the compressor is energized without driving a movement of refrigerant, then b) operating the compressor in a drive operating mode in which the refrigerant from the compressor Bypassing of the throttle is transported to the evaporator.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
Haushaltskältegeräts;  Household refrigerating appliance;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit und eines Verdichtermotors des FIG. 2 is a block diagram of a control unit and a compressor motor of FIG
Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung;  Refrigerating appliance according to a first embodiment;
Fig. 3 ein zu Fig. 2 analoges Blockdiagramm gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und Fig. 4 ein zu Fig. 2 analoges Blockdiagramm gemäß einer dritten Ausgestaltung der 3 is a block diagram analogous to FIG. 2 according to a second embodiment of the invention; and FIG. 4 shows a block diagram analogous to FIG. 2 according to a third embodiment of the invention
Erfindung.  Invention.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Haushaltskältegerät umfasst ein wärmeisolierendes Gehäuse 1 , in dem wenigstens eine Lagerkammer 2 für Kühlgut gebildet ist. Ein Verdampfer 3 zum Kühlen der Lagerkammer 2 ist typischerweise in einer von der Lagerkammer 2 abgetrennten Verdampferkammer 4 untergebracht und kühlt die Lagerkammer 2, indem Luft zwischen Lagerkammer 2 und Verdampferkammer 4 mittels eines Ventilators 5 umgewälzt wird. Ein Auslass des Verdampfers 3 ist über eine Saugleitung 6 mit einem Sauganschluss eines Verdichters 7 verbunden. Eine Druckleitung 8 verläuft von einem Auslass des Verdichters 7 über eine Verzweigung 9, einen Verflüssiger 10 und ein Absperrventil 1 1 zu einer als Drosselstelle 12 fungierenden Kapillare. An einem Niederdruck- Leitungsabschnitt 13 zwischen der Drosselstelle 12 und dem Verdampfer 3 ist ein Zusammenfluss 14 mit einer von der Verzweigung 9 ausgehenden Nebenschlussleitung 15 vorgesehen. In der Nebenschlussleitung 15 ist ein zweites Absperrventil 16 angeordnet. Die Absperrventile 1 1 , 16, der Ventilator 5 und der Verdichter 7 sind gesteuert durch eine elektronische Steuereinheit 17. In an sich bekannter Weise ist die Steuereinheit 17 mit einem Temperatursensor 18 an der Lagerkammer 2 verbunden, um zu entscheiden, ob die Lagerkammer 2 Kühlbedarf hat oder nicht und bei Vorliegen von Kühlbedarf den Verdichter 7 in einem Normalkühlmodus zu betreiben, in welchem der Verdichter 17 Kältemittel aus dem Verdampfer 3 absaugt und unter hohem Druck an den Verflüssiger 10 ausgibt. In diesem Normalkühlmodus ist das Absperrventil 1 1 offen, um flüssiges Kältemittel vom Verflüssiger 10 über die Drosselstelle 12 in den Verdampfer 3 einzulassen, das Absperrventil 16 ist geschlossen, und der Ventilator 5 ist im Betrieb, um am Verdampfer 3 abgekühlte Luft in der Lagerkammer 2 zu verteilen. The household refrigerating appliance shown schematically in Fig. 1 comprises a heat-insulating housing 1, in which at least one storage chamber 2 is formed for refrigerated goods. An evaporator 3 for cooling the storage chamber 2 is typically housed in an evaporator chamber 4 separated from the storage chamber 2 and cools the storage chamber 2 by circulating air between the storage chamber 2 and the evaporator chamber 4 by means of a fan 5. An outlet of the evaporator 3 is connected via a suction line 6 to a suction port of a compressor 7. A pressure line 8 extends from an outlet of the compressor 7 via a branch 9, a condenser 10 and a shut-off valve 1 1 to a functioning as a throttle point 12 capillary. At a low pressure Line section 13 between the throttle point 12 and the evaporator 3, a confluence 14 is provided with an outgoing from the branch 9 shunt line 15. In the bypass line 15, a second shut-off valve 16 is arranged. The shut-off valves 1 1, 16, the fan 5 and the compressor 7 are controlled by an electronic control unit 17. In a conventional manner, the control unit 17 is connected to a temperature sensor 18 to the storage chamber 2 to decide whether the storage chamber 2 requires cooling or not and in the presence of cooling demand to operate the compressor 7 in a normal cooling mode in which the compressor 17 sucks refrigerant from the evaporator 3 and outputs under high pressure to the condenser 10. In this normal cooling mode, the shut-off valve 1 1 is open to admit liquid refrigerant from the condenser 10 via the throttle point 12 in the evaporator 3, the shut-off valve 16 is closed, and the fan 5 is in operation to the evaporator 3 cooled air in the storage chamber. 2 to distribute.
Während des Normalkühlmodus schlägt sich Reif auf den Verdampfer 3 nieder, der den Wärmeaustausch mit der durch die Verdampferkammer 4 umgewälzten Luft verlangsamt und so die Effizienz des Kältegeräts beeinträchtigt. Die Steuereinheit 17 ist eingerichtet, die Reifmenge auf dem Verdampfer 3 abzuschätzen, um, wenn diese groß genug ist, um den Wärmeaustausch merklich zu beeinträchtigen, ein Abtauen des Verdampfers 3 in die Wege zu leiten. Die Reifmenge auf dem Verdampfer 3 kann auf unterschiedliche Weise abgeschätzt werden. Einer einfachen Methode zu Folge erfasst die Steuereinheit 17 die Dauer von aufeinanderfolgenden Phasen im Normalkühlmodus und stellt die Notwendigkeit des Abtauens fest, wenn die kumulierte Dauer dieser Phasen einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. During the normal cooling mode, frost is deposited on the evaporator 3, which slows the heat exchange with the circulating through the evaporator chamber 4 air and thus affects the efficiency of the refrigerator. The control unit 17 is arranged to estimate the amount of frost on the evaporator 3 to, if it is large enough to significantly affect the heat exchange to initiate a defrosting of the evaporator 3 in the way. The amount of frost on the evaporator 3 can be estimated in different ways. In a simple manner, the control unit 17 detects the duration of successive phases in the normal cooling mode and determines the need for defrosting when the accumulated duration of these phases has exceeded a predetermined limit.
Da bei jedem Öffnen einer Tür des Gehäuses 1 feuchte Außenluft in die Lagerkammer 2 gelangt, kann angenommen werden, dass die Menge des Reifs auf dem Verdampfer 3 mit der Zahl der seit dem letzten Abtauen stattgefundenen Türöffnungen zusammenhängt, und die Notwendigkeit des Abtauens kann einer anderen Methode zufolge erkannt werden, wenn diese Zahl einen vorgegebenen Wert überschreitet. Direktere Methoden zum Nachweis des Reifs auf dem Verdampfer 3 können beispielsweise auf einer Zeitverzögerung zwischen dem Beginn des Normalkühlmodus und einer daraus resultierenden, vom Temperatursensor 18 erfassten Abkühlung der Lagerkammer 2 oder auf der Änderung einer Resonanzfrequenz des Verdampfers 3 durch den an ihm haftenden Reif basieren. Since moist outside air enters the storage chamber 2 each time a door of the housing 1 is opened, it can be assumed that the amount of frost on the evaporator 3 is related to the number of door openings made since the last defrost, and the need for defrosting may be different Method, if this number exceeds a given value. More direct methods for detecting the frost on the evaporator 3 may be based, for example, on a time delay between the start of the normal cooling mode and a resulting cooling of the storage chamber 2 detected by the temperature sensor 18 or on the change of a resonant frequency of the evaporator 3 by the frost adhering to it.
Wenn die Steuereinheit 17 die Notwendigkeit des Abtauens festgestellt hat, kann sie einer einfachen Ausgestaltung zu Folge bedingungslos zunächst in einen Heizbetriebsmodus umschalten, um vor Beginn des Abtauvorgangs den Verdichter 7 aufzuhalten; die Entscheidung, ob ein solches Aufheizen erforderlich ist, kann jedoch auch unter Berücksichtigung von Betriebsbedingungen des Kältegeräts erfolgen. So kann beispielsweise ein zweiter Temperatursensor 19 vorgesehen sein, um die Temperatur in der Umgebung des Kältegeräts zu erfassen. Wenn diese über einem Grenzwert liegt, kann davon ausgegangen werden, dass vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt der Verdichter 7 lang genug gelaufen ist, um die zum Abtauen benötigte Wärmemenge zu enthalten, so dass in einem solchen Fall der energieintensive Heizbetriebsmodus vor Beginn des Abtauvorgangs nicht benötigt wird. Alternativ könnte der Temperatursensor 19 auch unmittelbar am Verdichter 7 angeordnet sein, um dessen Temperatur zu messen und so die in ihm gespeicherte Wärmemenge direkt abzuschätzen. Einer einfacheren Variante zu Folge kann der Temperatursensor 19 auch entfallen, und die Steuereinheit 17 entscheidet auf Grundlage der wie oben beschrieben ohnehin gemessenen Dauer der unmittelbar vorhergehenden Normalkühlphase, ob die Wärmemenge im Verdichter 7 für einen Abtauvorgang ausreicht. As a result, when the control unit 17 has determined the necessity of defrosting, it can unconditionally first change over to a heating operation mode in order to stop the compressor 7 before the start of the defrosting operation; However, the decision as to whether such a heating is required, but can also be done taking into account operating conditions of the refrigerator. For example, a second temperature sensor 19 may be provided to detect the temperature in the environment of the refrigeration device. If it is above a threshold, it can be considered that before the present time, the compressor 7 has run long enough to contain the amount of heat needed for defrosting, so that in such a case the energy-intensive heating operation mode is not needed before the start of defrosting , Alternatively, the temperature sensor 19 could also be arranged directly on the compressor 7 in order to measure its temperature and thus estimate the amount of heat stored in it directly. In a simpler variant, the temperature sensor 19 can also be dispensed with, and the control unit 17 decides whether the amount of heat in the compressor 7 is sufficient for a defrosting operation on the basis of the duration of the immediately preceding normal cooling phase measured anyway.
Im Heizbetriebsmodus versorgt die Steuereinheit 17 den Verdichter 7 zwar mit Strom, doch rotiert der Motor des Verdichters 7 nicht, so dass die zugeführte elektrische Energie im Verdichter 7 vollständig in Wärme umgesetzt wird. Je nach Bauart des Verdichters 7 kann es unterschiedliche Möglichkeiten geben, diesen zu bestromen, ohne dass dabei der Motor rotiert; einige dieser Möglichkeiten werden an späterer Stelle einzeln im Detail erläutert. In the heating operation mode, the control unit 17 supplies the compressor 7 with power, but the motor of the compressor 7 does not rotate, so that the supplied electrical energy in the compressor 7 is completely converted into heat. Depending on the design of the compressor 7, there may be different ways to energize this, without causing the engine rotates; Some of these options will be discussed in detail later.
Um anschließend in den Abtaumodus umzuschalten, schließt die Steuereinheit 17 das Absperrventil 1 1 , öffnet das Absperrventil 16 und setzt den Motor des Verdichters 7 in Gang, so dass der Verdichter 7 Kältemittel umwälzt. Das in dem Verdichter 7 erwärmte Kältemittel erreicht über die Nebenschlussleitung 15 den Verdampfer 7, gibt dort seine Wärme ab und fließt zum Verdichter 7 zurück. To subsequently switch to the defrost mode, the control unit 17 closes the shut-off valve 1 1, opens the shut-off valve 16 and starts the motor of the compressor 7, so that the compressor 7 circulates refrigerant. The heated in the compressor 7 Refrigerant reaches the evaporator 7 via the bypass line 15, where it gives off its heat and flows back to the compressor 7.
Die Dauer des Abtaumodus kann fest vorgegeben sein, vorzugsweise ist sie bedarfsabhängig variabel. Um eine solche bedarfsabhängige Variabilität zu erzielen, kann z. B. die Reifmenge am Verdampfer 3 anhand ihres Einflusses auf die Resonanzfrequenz des Verdampfers 3 abgeschätzt werden, oder es kann ein Temperatursensor an der Saugleitung 6 oder in der Verdampferkammer 4 vorgesehen sein, um anhand eines Temperaturanstiegs des aus dem Verdampfer abfließenden Kältemittels bzw. der Temperatur in der Verdampferkammer 4 zu schließen, dass der Reif komplett aufgetaut ist, und dann den Abtaumodus zu beenden. The duration of the defrost mode can be fixed, preferably variable as needed. To achieve such a demand-dependent variability, z. B. the amount of frost on the evaporator 3 can be estimated based on their influence on the resonant frequency of the evaporator 3, or it can be provided on the suction line 6 or in the evaporator chamber 4, a temperature sensor to a temperature increase of the refrigerant flowing out of the evaporator or the temperature in the evaporator chamber 4 to conclude that the frost is completely thawed, and then to end the defrost mode.
Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm die Steuereinheit 17 und den von ihr gesteuerten, hier mit 20 bezeichneten Motor des Verdichters 7 gemäß einer ersten Ausgestaltung. Die Steuereinheit 17 ist hier gegliedert in eine Logikeinheit 21 , die, wie oben beschrieben, den Betriebsmodus des Verdichters 7 - Normalkühlmodus, Abtaumodus, Heizbetriebsmodus oder Ruhemodus - festlegt und die Ventile 1 1 , 16 sowie den Ventilator 5 steuert, ein Relais 22 und einen Umrichter 23. Der Motor 20 ist ein an sich bekannter Asynchronmotor mit einer in drei Stränge 25 gegliederten Hauptwicklung 24 am Stator und einer Hilfswicklung 26, die jeweils bei einem Start des Motors 20 bestromt wird, um die Drehung in Gang zu setzen und deren Richtung festzulegen. 2 shows a block diagram of the control unit 17 and the engine 7 of the compressor 7, which is controlled by it and denoted here by 20, according to a first embodiment. The control unit 17 is here divided into a logic unit 21, as described above, the operating mode of the compressor 7 - normal cooling mode, defrost mode, heating mode or sleep mode - sets and controls the valves 1 1, 16 and the fan 5, a relay 22 and a Inverter 23. The motor 20 is a known asynchronous motor with a main winding 24 articulated in three strands 25 on the stator and an auxiliary winding 26, which is energized at a start of the motor 20 to initiate the rotation and set their direction ,
Die Logikeinheit 21 kann unterschiedliche Verfahren zum Steuern des Relais 22 und des Umrichters 23 einsetzen. Einem ersten dieser Verfahren zu Folge bleibt das Relais 22 während des Heizbetriebsmodus offen, so dass die Hilfswicklung 26 stromlos bleibt, wohingegen der Umrichter 23 die Hauptwicklung 24 bestromt. Die Reihenfolge, in der dabei der Umrichter 23 die einzelnen Stränge 25 der Statorwicklung 24 mit Strom versorgt, kann dieselbe sein wie im Normalkühlbetriebsmodus. Da ein die Drehung des Rotors auslösender Anstoß über die Hilfswicklung 26 fehlt, kommt eine Drehung des Verdichters 7 während des Heizbetriebsmodus dennoch nicht in Gang, und die gesamte in die Hauptwicklung 24 eingespeiste elektrische Leistung führt lediglich zu deren Erwärmung. Einem zweiten Verfahren zu Folge hält die Logikeinheit 21 das Relais 22 während des Heizbetriebsmodus geschlossen, so dass ein kontinuierlicher Strom über die Hilfswicklung 26 fließt, die zusätzlich zur Wärmeerzeugung im Motor 20 beiträgt. Bei diesem Verfahren sollte die Reihenfolge, mit der der Umrichter 23 die Stränge 25 bestromt, unter der Kontrolle der Logikeinheit 21 variabel sein, um sicherzustellen, dass eine zum Antreiben einer Drehung des Motors geeignete Reihenfolge nur während des Normalkühlmodus erzeugt wird, und so auszuschließen, dass im Heizbetriebsmodus eine Drehung in Gang kommt. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Stränge 25 mit Gleichspannung beaufschlagt werden, so dass kein rotierendes Magnetfeld im Motor 20 entsteht, oder die Reihenfolge der an den Anschlüssen U, V, W des Umrichters 23 ausgegebenen Stromimpulse kann so gewählt werden, dass die Drehrichtung des daraus resultierenden Magnetfelds im Motor 20 sich schneller ändert, als der Rotor folgen kann. The logic unit 21 may employ different methods of controlling the relay 22 and the inverter 23. As a result of a first of these methods, the relay 22 remains open during the heating mode of operation so that the auxiliary winding 26 remains de-energized, whereas the inverter 23 energizes the main winding 24. The order in which the inverter 23 supplies the individual strands 25 of the stator winding 24 with current can be the same as in the normal cooling operating mode. However, since there is no triggering of the rotation of the rotor via the auxiliary winding 26, rotation of the compressor 7 does not start during the heating operation mode, and the entire electric power supplied to the main winding 24 merely heats it up. As a result of a second method, the logic unit 21 keeps the relay 22 closed during the heating mode of operation, so that a continuous current flows through the auxiliary winding 26, which adds to the heat generation in the motor 20. In this method, the order in which the inverter 23 energizes the strings 25 should be variable under the control of the logic unit 21 to ensure that an order suitable for driving a rotation of the motor is generated only during the normal cooling mode, and so exclude that in heating mode, rotation is initiated. For this purpose, for example, the strands 25 are supplied with DC voltage, so that no rotating magnetic field in the motor 20 is formed, or the order of the output at the terminals U, V, W of the inverter 23 current pulses can be chosen so that the direction of rotation of it resulting magnetic field in the motor 20 changes faster than the rotor can follow.
Wenn der Motor 20 im Stillstand bestromt wird, treten in der Hauptwicklung deutlich höhere Stromstärken auf als wenn der Motor 20 im Normalbetrieb rotiert. Die daraus resultierende Erwärmung kann, wenn sie zu lange andauert, zur Zerstörung des Motors 20 führen. Um dies zu vermeiden, verfügen herkömmliche Verdichter meist über einen Überhitzungsschutz, z.B. in Form eines PTC- oder Bimetallelements, das bei zu hoher Temperatur des Motors 20 dessen Stromversorgung unterbricht. Ein solches Überhitzungsschutzelement 27 kann wie gezeigt auch am Verdichter 7 vorgesehen sein; die Temperatur, bei der es wirksam wird, ist niedriger als die zum Abtauen benötigte Temperatur des Verdichters 7, so dass es die Abtauung nicht behindert. When the motor 20 is energized at standstill, significantly higher currents occur in the main winding than when the motor 20 rotates in normal operation. The resulting heating, if it lasts too long, can lead to the destruction of the motor 20. To avoid this, conventional compressors usually have overheat protection, e.g. in the form of a PTC or bimetallic element that interrupts its power supply at too high a temperature of the motor 20. Such an overheat protection element 27 can also be provided on the compressor 7 as shown; the temperature at which it takes effect is lower than the temperature of the compressor 7 required for defrosting, so that it does not hinder the defrosting.
In der Ausgestaltung der Fig. 3 steuert die Logikeinheit 21 über ein Relais 28 die Versorgung sowohl des Umrichters 23 als auch einer Reihenschaltung aus einem PTC- Element 29 und der Hilfswicklung 26 mit Betriebsspannung. Der Umrichter 23 erzeugt an seinen drei mit den Strängen 25 verbundenen Ausgangsklemmen U, V, W eine zum Antreiben einer Drehung des Motors 20 geeignete Impulsfolge, solange die Versorgungsspannung anliegt. Wenn der Verdichter 7 lange genug ausgeschaltet gewesen ist, um eine Abkühlung des PTC-Elements 29 zu ermöglichen, und die Steuereinheit 17 das Relais 28 schließt, beginnt folglich der Umrichter 23 zu arbeiten, und gleichzeitig fließt ein Strom über das PTC-Element 29 und die Hilfswicklung 26, so dass eine Drehung des Motors 20 in Gang kommt. Das PTC-Element 29 wird von dem hindurchfließenden Strom erhitzt, so dass sein Widerstand nach kurzer Zeit stark zunimmt und der Stromfluss über die Hilfswicklung 26 so stark eingeschränkt wird, dass das Magnetfeld der Hilfswicklung 26 auf den Betrieb des Motors 20 keinen Einfluss mehr hat. In the embodiment of FIG. 3, the logic unit 21 controls via a relay 28, the supply of both the inverter 23 and a series circuit of a PTC element 29 and the auxiliary winding 26 with operating voltage. The inverter 23 generates at its three connected to the strands 25 output terminals U, V, W suitable for driving a rotation of the motor 20 pulse train, as long as the supply voltage is applied. Consequently, when the compressor 7 has been turned off long enough to allow the PTC element 29 to cool, and the control unit 17 closes the relay 28, the inverter 23 starts to operate and at the same time a current flows through the PTC element 29 and the auxiliary winding 26, so that a rotation of the motor 20 comes into operation. The PTC element 29 is heated by the current flowing through it, so that its resistance increases rapidly after a short time and the current flow through the auxiliary winding 26 is so severely limited that the magnetic field of the auxiliary winding 26 has no influence on the operation of the motor 20.
Um eine Heizbetriebsphase einzuleiten, öffnet die Logikeinheit 21 das Relais 28 wieder für eine kurze Zeit, typischerweise wenige Sekunden, um den Motor 20 zum Stillstand kommen zu lassen. Diese kurze Zeit reicht nicht aus, um das PTC-Element 29 so weit abkühlen zu lassen, dass wieder ein maßgeblicher Stromfluss über die Hilfswicklung 26 möglich ist. Wenn nach der Unterbrechung das Relais 28 wieder geschlossen wird, wird folglich zwar die Hauptwicklung 24 vom Umrichter 23 bestromt, doch fehlt wiederum der Anstoß über die Hilfswicklung 26, der eine Drehung des Motors 20 in Gang setzen würde, so dass die in die Hauptwicklung 24 eingespeiste elektrische Leistung lediglich zur Erwärmung führt. To initiate a heating operation phase, the logic unit 21 reopens the relay 28 for a short time, typically a few seconds, to cause the motor 20 to stop. This short time is not sufficient to allow the PTC element 29 to cool down to such an extent that again a significant current flow via the auxiliary winding 26 is possible. Consequently, if the relay 28 is closed again after the interruption, the main winding 24 is energized by the converter 23, but in turn lacks the impulse via the auxiliary winding 26, which would initiate a rotation of the motor 20, so that in the main winding 24th fed electrical power only leads to heating.
Wenn auf diese Weise der Verdichter 7 stark genug erwärmt ist, um ein zügiges Abtauen zu ermöglichen, öffnet die Logikeinheit 21 das Relais 28 erneut, diesmal lang genug, um auch eine Abkühlung des PTC-Elements 29 zu ermöglichen, so dass, wenn das Relais 28 erneut geschlossen wird, auch über die Hilfswicklung 26 Strom fließt und die Drehung des Motors 20 in Gang kommt. In this way, when the compressor 7 is heated enough to allow rapid defrosting, the logic unit 21 re-opens the relay 28, this time long enough to allow the PTC element 29 to cool, so that when the relay 28 is closed again, also flows over the auxiliary winding 26 current and the rotation of the motor 20 comes into operation.
Fig. 4 zeigt eine Variante, in der die Logikeinheit 21 zwei Relais steuert, ein Relais 28, das den Umrichter 23 mit Betriebsspannung versorgt, und ein Relais 30, das die Reihenschaltung aus Hilfswicklung 26 und PTC-Element 29 wahlweise mit der Betriebsspannung oder mit einer Quelle 31 einer Messspannung verbindet, die erheblich niedriger als die Betriebsspannung ist. Um den Heizbetriebsmodus einzustellen, schließt die Logikeinheit 21 zunächst das Relais 28 und beaufschlagt das PTC-Element 29 und die Hilfswicklung 26 mit der niedrigen Messspannung, die zum Ingangsetzen der Drehung des Motors 20 nicht ausreicht. Durch Messen der Stromstärke im PTC-Element 29 mithilfe eines Messinstruments 32 überwacht die Logikeinheit 21 die Erwärmung des Motors 20 und beendet den Heizbetriebsmodus, wenn eine fürs Abtauen ausreichende Temperatur erreicht ist, d.h. das PTC-Element 29 fungiert hier als der weiter oben erwähnte Temperatursensor 19 am Verdampfer 7. Fig. 4 shows a variant in which the logic unit 21 controls two relays, a relay 28, which supplies the inverter 23 with operating voltage, and a relay 30, the series circuit of auxiliary winding 26 and PTC element 29 optionally with the operating voltage or a source 31 connects a measuring voltage which is considerably lower than the operating voltage. In order to set the heating operation mode, the logic unit 21 first closes the relay 28 and supplies the PTC element 29 and the auxiliary winding 26 with the low measurement voltage insufficient to start the rotation of the motor 20. By measuring the current in the PTC element 29 by means of a measuring instrument 32, the logic unit 21 monitors the heating of the motor 20 and terminates the heating mode of operation when a temperature sufficient for defrosting is reached, i. the PTC element 29 functions here as the above-mentioned temperature sensor 19 on the evaporator 7.
Die für das Abtauen ausreichende Temperatur ist deutlich niedriger als diejenige, die das PTC-Element 29 annimmt, wenn es über das Relais 30 mit der Betriebsspannung beaufschlagt ist. Daher genügt es hier, zum Umschalten vom Heizbetriebsmodus in den Abtaumodus das Relais 30 umzuschalten, so die Hilfswicklung 26 und das PTC-Element 29 mit der Betriebsspannung verbunden werden und ein Stromstoß über die Hilfswicklung 26 zustande kommt, der die Drehung des Motors 20 startet. Wie oben beschrieben, kann eine Kontrolle darüber, ob eine Bestromung des Motors 20 eine Drehung in Gang setzt oder nicht, bei einem eine Hilfswicklung 26 aufweisenden Asynchronmotor über die Ansteuerung der Hilfswicklung 26 ausgeübt werden. Unabhängig vom Typ des im Verdichter 7 verwendeten Motors 20 kann auch ein starker Druckunterschied zwischen Druckleitung 8 und Saugleitung 6 ein Anlaufen des Motors 20 verhindern. Daher kann in einem solchen Fall die Steuereinheit 17 einen Heizbetriebsmodus herbeiführen, in dem sie den Verdichter 7, eventuell bei geschlossenen Absperrventilen 1 1 und 16, kurze Zeit laufen lässt, um in der Druckleitung 8 einen hohen Druck aufzubauen, dann den Verdichter 7 für kurze Zeit abschaltet, um den Motor 20 zur Ruhe kommen zu lassen. Wenn anschließend die Steuereinheit 17 den Motor 20 bei weiterhin geschlossenen Ventilen 1 1 , 16 wieder bestromt, verhindert der hohe Druck auf der Leitung 8 ein Anlaufen des Motors 20. In einem solchen Fall genügt es, dass die Steuereinheit 17 das Absperrventil 16 öffnet, damit der Motor 20 startet und das Gerät von der Heizbetriebsphase in die Abtaubetriebsphase übergeht. The temperature sufficient for defrosting is significantly lower than that which the PTC element 29 assumes when it is supplied via the relay 30 with the operating voltage is charged. Therefore, in order to switch from the heating operation mode to the defrost mode, it is sufficient to switch the relay 30 so that the auxiliary winding 26 and the PTC element 29 are connected to the operating voltage and a current pulse is applied across the auxiliary winding 26 to start the rotation of the motor 20. As described above, in the case of an asynchronous motor having an auxiliary winding 26, control over whether energization of the motor 20 initiates rotation or not may be exercised via the drive of the auxiliary winding 26. Regardless of the type of engine 20 used in the compressor 7, a large pressure difference between the pressure line 8 and the suction line 6 can prevent the motor 20 from starting. Therefore, in such a case, the control unit 17 can bring about a heating operation mode in which it allows the compressor 7, possibly with closed shut-off valves 1 1 and 16, to run for a short time to build up a high pressure in the pressure line 8, then the compressor 7 for a short time Time switches off to let the engine 20 to rest. When the control unit 17 then energizes the motor 20 while the valves 11, 16 are still closed, the high pressure on the line 8 prevents the motor 20 from starting. In such a case, it suffices for the control unit 17 to open the shut-off valve 16 the engine 20 starts and the device transitions from the heating operation phase to the defrosting operation phase.
BEZUGSZEICHEN REFERENCE NUMBERS
1 Gehäuse 1 housing
2 Lagerkammer  2 storage room
3 Verdampfer  3 evaporators
4 Verdampferkammer 4 evaporator chamber
5 Ventilator  5 fans
6 Saugleitung  6 suction line
7 Verdichter  7 compressors
8 Druckleitung  8 pressure line
9 Verzweigung 9 branch
10 Verflüssiger  10 liquefier
1 1 Absperrventil  1 1 shut-off valve
12 Drosselstelle  12 throttle point
13 Niederdruck-Leitungsabschnitt  13 low-pressure line section
14 Zusammenfluss 14 confluence
15 Nebenschlussleitung  15 shunt line
16 Absperrventil  16 shut-off valve
17 Steuereinheit  17 control unit
18 Temperatursensor  18 temperature sensor
19 Temperatursensor 19 temperature sensor
20 Motor  20 engine
21 Logikeinheit  21 logic unit
22 Relais  22 relays
23 Umrichter  23 inverters
24 Hauptwicklung 24 main winding
25 Strang  25 strand
26 Hilfswicklung  26 auxiliary winding
27 Überhitzungsschutzelement  27 Overheating protection element
28 Relais  28 relays
29 PTC-Element 29 PTC element
30 Relais  30 relays
31 Messspannungsquelle 32 Messinstrument 31 measuring voltage source 32 meter

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit wenigstens einer Lagerkammer (2), einem Verdampfer (3) zum Kühlen der Lagerkammer (2), einem Verdichter (7) zum Antreiben eines Kältemittelflusses durch den Verdampfer (3) und einer Steuereinheit (17), die eingerichtet ist, den Verdichter (7) mit Strom zu versorgen und zwischen einem Normalkühlmodus, in dem Kältemittel auf dem Weg vom Verdichter (7) zum Verdampfer (3) eine Drosselstelle (12) passiert, und einem Abtaumodus umzuschalten, in dem das Kältemittel unter Umgehung der Drosselstelle (12) vom Verdichter (7) zum Verdampfer (3) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) ferner zwischen einem Antriebsbetriebsmodus, in dem ein Strom, mit dem die Steuereinheit (17) den Verdichter (7) beaufschlagt, eine den Kältemittelfluss antreibende Bewegung des Verdichters (7) bewirkt, und einem Heizbetriebsmodus umschaltbar ist, in dem sie den Verdichter (7) mit Strom beaufschlagt, ohne eine Bewegung des Kältemittels zu bewirken. Refrigerating appliance, in particular household refrigerating appliance, with at least one storage chamber (2), an evaporator (3) for cooling the storage chamber (2), a compressor (7) for driving a refrigerant flow through the evaporator (3) and a control unit (17) is to supply the compressor (7) with electricity and to switch between a normal cooling mode in which refrigerant passes on the way from the compressor (7) to the evaporator (3) a throttle point (12), and a defrost mode in which the refrigerant, bypassing the throttling point (12) from the compressor (7) passes to the evaporator (3), characterized in that the control unit (17) further between a drive operating mode in which a current to which the control unit (17) the compressor (7) applied, causes a refrigerant flow driving movement of the compressor (7), and a heating mode is switched, in which it pressurizes the compressor (7), without a movement of the refrigerant z u effect.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme des Verdichters (7) im Heizbetriebsmodus wenigstens so hoch ist wie im Antriebsbetriebsmodus. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the power consumption of the compressor (7) in the heating operation mode is at least as high as in the drive operating mode.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältemittelkreis eine Nebenschlussleitung (15) umfasst, die parallel zur Drosselstelle (12) einen Ausgang des Verdichters (7) mit einem Eingang des Verdampfers (3) verbindet, und dass ein in der Nebenschlussleitung (15) angeordnetes Absperrventil (16) im Normalkühlmodus geschlossen und im Abtaumodus offen ist. Refrigerating appliance according to claim 1 or 2, characterized in that a refrigerant circuit comprises a bypass line (15) which connects parallel to the throttle point (12) an output of the compressor (7) with an input of the evaporator (3), and that in the shunt line (15) arranged shut-off valve (16) is closed in the normal cooling mode and open in defrost mode.
Kältegerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus jeweils zeitweilig vor einem Übergang in den Abtaumodus zu aktivieren. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus zu aktivieren, wenn vor dem Übergang in den Abtaumodus die Temperatur des Verdichters (7) unter einem Grenzwert liegt; oder die Umgebungstemperatur unter einem Grenzwert liegt; oder die Dauer der letzten Phase im Antriebsbetriebsmodus unter einem Grenzwert liegt. Refrigerating appliance according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control unit (17) is arranged to activate the heating operation mode temporarily before a transition to the defrost mode. Refrigeration appliance according to claim 4, characterized in that the control unit (17) is adapted to activate the heating operation mode, if before the transition to the defrost mode, the temperature of the compressor (7) is below a limit value; or the ambient temperature is below a threshold; or the duration of the last phase in the drive operating mode is below a limit.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) einen Asynchronmotor aufweist. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compressor (7) has an asynchronous motor.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (20) des Verdichters (7) eine im Antriebsbetriebsmodus dauernd bestromte Hauptwicklung (24) und eine nur zu Beginn des Antriebsbetriebsmodus bestromte Hilfswicklung (26) aufweist und dass im Heizbetriebsmodus die Hilfswicklung (26) unbestromt bleibt. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 6, characterized in that a motor (20) of the compressor (7) in the drive operating mode constantly energized main winding (24) and energized only at the beginning of the drive operating mode auxiliary winding (26) and that in the heating mode of operation Auxiliary winding (26) remains energized.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (20) des Verdichters (7) eine im Antriebsbetriebsmodus dauernd bestromte Hauptwicklung (24) und eine nur zu Beginn des Antriebsbetriebsmodus bestromte Hilfswicklung (26) aufweist und dass im Heizbetriebsmodus die Hilfswicklung (26) kontinuierlich bestromt ist. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 6, characterized in that a motor (20) of the compressor (7) in the drive operating mode constantly energized main winding (24) and energized only at the beginning of the drive operating mode auxiliary winding (26) and that in the heating mode of operation Auxiliary winding (26) is energized continuously.
Kältegerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Steuereinheit (17) gesteuerter Schalter (28; 30) mit der Hilfswicklung (26) in Reihe verbunden ist. Refrigerating appliance according to claim 7 or 8, characterized in that a by the control unit (17) controlled switch (28; 30) with the auxiliary winding (26) is connected in series.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (20) des Verdichters eine Hauptwicklung (24) und parallel zur Hauptwicklung (24) eine mit einem PTC-Element (29) in Reihe verbundene Hilfswicklung (26) aufweist und dass die Steuereinheit (17) eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus einzuschalten, indem sie den Motor (20) bestromt, um das PTC-Element (29) zu erhitzen, die Bestromung unterbricht und wieder aufnimmt. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) in der Lage ist, an seinem Ausgang einen Druck zu erzeugen, gegen den ein Anlaufen des Verdichters (7) nicht möglich ist, und dass die Steuereinheit (17) eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus zu aktivieren, indem sie den Verdichter (7) zeitweilig anhält und ihn anschließend wieder bestromt, bevor der Druck an seinem Ausgang auf einen Wert abgefallen ist, bei dem das Anlaufen möglich ist. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 6, characterized in that a motor (20) of the compressor has a main winding (24) and parallel to the main winding (24) connected to a PTC element (29) in series auxiliary winding (26) and in that the control unit (17) is set up to switch on the heating operating mode by energizing the motor (20) in order to heat the PTC element (29), interrupt the current supply and resume it. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor (7) is capable of generating at its output a pressure against which a start-up of the compressor (7) is not possible, and that the control unit (17) established is to activate the heating operation mode by temporarily stopping the compressor (7) and then energizing it again before the pressure at its output has dropped to a value at which startup is possible.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) einen Umrichter (23) umfasst. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the control unit (17) comprises an inverter (23).
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) wenigstens drei Anschlussklemmen (U, V, W) aufweist, die in einer ersten Reihenfolge zu bestromen sind, um eine Drehung des Verdichters (7) in einer Arbeitsrichtung anzutreiben, und dass die Steuereinheit (17) eingerichtet ist, im Heizbetriebsmodus die Anschlussklemmen (U, V, W) in einer von der ersten Reihenfolge abweichenden zweiten Reihenfolge zu bestromen. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor (7) has at least three connecting terminals (U, V, W) which are to be energized in a first order in order to drive a rotation of the compressor (7) in a working direction, and in that the control unit (17) is set up in the heating operation mode to energize the connection terminals (U, V, W) in a second order deviating from the first order.
Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Wicklungsstränge (25) eines Motors (20) des Verdichters (7) so mit den Anschlussklemmen (U, V, W) verbunden sind, dass sie beim Bestromen der Anschlussklemmen (U, V, W) in der ersten Reihenfolge ein mit einem ersten Drehsinn rotierendes Magnetfeld erzeugen, und dass die zweite Reihenfolge so gewählt ist, dass ein mit wechselndem Drehsinn rotierendes Magnetfeld, ein stationäres oder ein oszillierendes Magnetfeld erzeugt wird. Refrigerating appliance according to claim 13, characterized in that winding strands (25) of a motor (20) of the compressor (7) are connected to the connection terminals (U, V, W) in such a way that they are energized when the terminals (U, V, W) are energized. generate in the first order a rotating with a first direction of rotation magnetic field, and that the second order is selected so that a rotating magnetic field with alternating rotation, a stationary or an oscillating magnetic field is generated.
Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers (3), der in einem Normalkühlmodus von einem Verdichter (7) über eine Drosselstelle (12) mit Kältemittel beaufschlagbar ist, mit den Schritten: a) Betreiben des Verdichters (7) in einem Heizbetriebsmodus, in dem der Verdichter (7) mit Strom beaufschlagt wird, ohne eine Bewegung von Kältemittel anzutreiben, dann b) Betreiben des Verdichters (7) in einem Antriebsbetriebsmodus, in dem das das Kältemittel vom Verdichter (7) unter Umgehung der Drosselstelle (12) zumA method for defrosting an evaporator (3), which in a normal cooling mode of a compressor (7) via a throttle point (12) can be acted upon with refrigerant, comprising the steps of: a) operating the compressor (7) in a heating mode in which the compressor (7) is energized without driving a movement of refrigerant, then b) operating the compressor (7) in a drive mode of operation in which the the refrigerant from the compressor (7), bypassing the throttle point (12) for
Verdampfer (3) befördert wird. Evaporator (3) is transported.
PCT/EP2015/061048 2014-06-11 2015-05-20 Refrigeration device having hot gas defrosting, and defrosting method WO2015189010A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211108.0A DE102014211108A1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Refrigerating appliance with hot gas defrosting and defrosting
DE102014211108.0 2014-06-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015189010A1 true WO2015189010A1 (en) 2015-12-17

Family

ID=53267339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/061048 WO2015189010A1 (en) 2014-06-11 2015-05-20 Refrigeration device having hot gas defrosting, and defrosting method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014211108A1 (en)
WO (1) WO2015189010A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465953B2 (en) * 2015-01-30 2019-11-05 Denso Corporation Air conditioning apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887311B (en) * 2019-11-07 2021-12-03 合肥华凌股份有限公司 Temperature control method for single-system air-cooled refrigerator, electronic equipment and medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102151A (en) * 1976-04-20 1978-07-25 Kramer Trenton Company Hot gas defrost system with dual function liquid line
EP2505941A1 (en) * 2009-11-25 2012-10-03 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration device for container

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102151A (en) * 1976-04-20 1978-07-25 Kramer Trenton Company Hot gas defrost system with dual function liquid line
EP2505941A1 (en) * 2009-11-25 2012-10-03 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration device for container

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465953B2 (en) * 2015-01-30 2019-11-05 Denso Corporation Air conditioning apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014211108A1 (en) 2015-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016000555B4 (en) Air conditioning device
EP2059733B1 (en) Refrigeration machine and operating method for it
EP2379966A2 (en) Refrigerator and method for controlling the temperature and preventing frosting in a refrigerator
EP3599436B1 (en) Domestic refrigerator with a speed-controlled fan and method for operating a domestic refrigerator with a speed-controlled fan
DE102011051285A1 (en) Method for freezing prevention control for evaporator of heat pump of air conditioner in vehicle, involves determining dew point of ambient air present before vehicle, and setting flow speed of ambient air
DE102009052409B4 (en) heat pump system
DE102009052484B4 (en) Heat pump cycle device
WO2011020800A2 (en) Refrigerator, in particular a household refrigerator, and method for operating such a refrigerator
WO2015189010A1 (en) Refrigeration device having hot gas defrosting, and defrosting method
DE102009000665A1 (en) Refrigeration appliance, in particular domestic refrigeration appliance, and method for controlling a refrigeration appliance
DE102012212159A1 (en) Front loading exhaust air laundry drying apparatus e.g. exhaust air washer-dryer, has recovery aggregate for transferring heat from channel to passage and designed as heat pump that comprises vaporizer, condenser, compressor and valve
DE60106377T2 (en) Method for reducing the consumption of a refrigerating machine and a refrigerating machine operating thereafter
DE2753744C3 (en) Freezer, in particular freezer, chest freezer or the like. with defrosting device
DE102019118784A1 (en) Fridge and / or freezer
EP2370760A1 (en) Refrigerator having several storage compartments
EP3480534B1 (en) Heating system and control method for a heating system
DE2821580A1 (en) DEFROSTING DEVICE FOR FREEZERS
EP3745054B1 (en) Fridge and / or freezer
DE2433331A1 (en) Two-temperature level combination refrigerator-freezer - with single motor-compressor unit, has coolant cct. with interacting heat type switches
DE1946259B2 (en) Deep freeze with additional temp controlled switch in lid - switch in parallel with temp controller and rapid freeze selector switch
DE102020003962B4 (en) Refrigeration system and method for operating a refrigeration system with a fan motor as a heat source
DE3427389C2 (en)
DE644488C (en) Cooling system
DE60013374T2 (en) Automatic refrigeration unit with defrost control
EP1286122A2 (en) Refrigerating and freezing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15724602

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15724602

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1