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Abtaueinrichtung für eine Kühlfläche
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Die Erfindung betrifft eine Abtaueinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des ersten Anspruchs.
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Es ist bei Kühlgeräten ganz allgemein bekannt, mit dem Verdampfer
den Fühler eines Kapilarrohrreglers zu koppeln, wobei der Regler den in den Kältemittelkreislauf
des Verdampfers geschalteten Kompressor dann einschaltet, wenn am Verdampfer eine-vorgegebene
Temperatur überschritten ist.
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Die Aussehaltung des Kompressors erfolgt beim Unterschreiten einer
ebenfalls vorgegebenen Temperatur. In den Einschaltpausen des Kompressors wird durch
Erwärmung aus der Umgebung oder unterstützt: durch eine Zusatzbeheizung der Verdampfer
abgetaut. Hierbei hat es sich gezeigt, daß der Abtauvorgang bereits relativ lange
vor dem Wiedereinschalten des Kompressors beendet ist. Über die Zusatzbeheizung
wird dadurch dem Kühlraum vom Ende des Abtauvorganges bis zum Wiedereinschalten
des Kompressors unnötig viel Wärmeenergie zugeführt, die anschließend über den Kühlprozess
wieder abgeführt werden muß. Andererseits kann es bei fehlender Zusatz-
beheizung
vorkommen, daß der Abtauvorgang vor dem Wiedereinschalten des Kompressors noch nicht
abgeschlossen ist.
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Dadurch besteht die Gefahr, daß sich ein sehr starker Reif-oder Eisbesatz
am Verdampfer ausbildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Abtaueinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die ein vollständiges
Abtauen einer Reif- oder Eisschicht an einer Kühlfläche sichergestellt ist und das
Ende des Abtauvorganges erkannt wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des ersten Anspruchs.
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Bei einem Aufbau einer Abtaueinrichtung gemäß der Erfindung verändert
das abfließende Medium, beispielsweise das Tauwasser von Reif oder Eis bei Kühlgeräten,
die Temperatur oder einen elektrischen Leitwert an einem Sensor, der während des
Abfließens des Mediums die Wiedereinschaltung des Kühlaggregates über die Schalteinrichtung
unterbindet. Wenn ein Abfließen des Mediums nach dem vollständigen Abtauen nicht
mehr erfolgt, nimmt die Fühlstelle im Bereich des Sensors wieder ihren Zustand vor
dem Abtauvorgang an, so daß über die Schalteinrichtung die Wiedereinschaltung des
Kühlaggregates zumindest vorbereitet werden kann. Ist die Temperatur im Kühlraum
auf ihren oberen Wert angestiegen, dann kann die Wiedereinschaltung erfolgen. Hat
das abfließende Medium bei Verwendung eines Temperatursensors eine ähnliche Temperatur,
wie sie auch im Umfeld des Temperatursensors vorherrscht, dann kann die Fühlstelle
durch eine geeignete Kühl- oder Heizvorrichtung auf ein anderes Temperaturniveau
gebracht werden, das durch das abfließende Medium verändert
wird.
Desweiteren ist es denkbar, den Temperatursensor selbst, z.B. durch einen konstanten
Strom, aufzuheizen und die sich ändernde Spannung am Temperatursensor in Abhängigkeit
eines vorhandenen abfließenden Mediums mit anderem Temperaturniveau, bzw. nicht
mehr auftretendem Medium auszuwerten. Bei Anwendung eines Leitwertsensors wird das
abfließende Medium unmittelbar mit diesem Sensor in Berührung gebracht. Die durch
das abfließende Medium verursachte Leitwertänderung wird in der Schalteinrichtung
ausgewertet und verursacht die erforderlichen Schaltvorgänge. In jedem Fall wird
die gegebenenfalls vorhandene Abtauheizung abgeschaltet, wenn kein Medium mehr nachfließt.
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Weitere vorteilhafte. Ausgestaltungen sind in den übrigen Ansprüchen
angegeben.
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Die Erfindung ist nachfolgenden anhand der Prinzipskizzen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 zwei Lösungsmöglichkeiten für eine Abtaueinrichtung
mit Temperatursensor und Fig. 2 eine Abtaueinrichtung mit Leitwertsensor.
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Eine Kühlfläche 1, insbesondere ein Verdampfer in einem Kühlgerät
ist in den Kältemittelkreislauf eines Kühlaggregates mit einem Kompressor 2 eingeschaltet.
Der Antriebsmotor des Kompressors 2 wird von einer Schalteinrichtung 3 gesteuert,
welche die Temperatur des zu kühlenden Raumes oder der Kühlfläche 1 erfaßt. Der
zu kühlenden Fläche 1 ist noch zusätzlich eine elektrische Abtauheizung 4 zugeordnet,
die ebenfalls von der Schalteinrichtung 3 gesteuert wird Unter der zu kühlenden
Fläche 1 befindet sich ein Ableitsy-
stem 5 in Form einer Ablaufwanne
für die Ableitung des abgetauten Mediums, bei dem es sich in der Regel um von der
Kühlfläche 1 beim Abschmelzen des Eis- oder Reifansatzes bildendes Abtauwasser handelt.
Das Ableitsystem 5 ist mit einem Ableitrohr 6 versehen. Dem Ablaufrohr 6 ist ein
Sensor 7 zugeordnet, der ein Steuersignal an die Schalteinrichtung 3 abgibt. Dieses
Steuersignal ändert sich in Abhängigkeit vom Vorhandensein von abfließendem Medium
und bewirkt, daß zumindest in der Zeit, in der abgetautes Medium abfließt, der Kompressor
2 und damit das Kühlaggregat abgeschaltet ist. Die Wiedereinschaltung kann nach
dem Abtauvorgang durch eine Zeitsteuerung oder über die Temperatur des zu kühlenden
Raumes bzw. der Kühlfläche 1 erfolgen.
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Gemäß der in Fig. 1 in vollen Linien dargestellten Ausführungsform
befindet sich der Sensor 7 innerhalb des Ablaufrohres 6 und wird somit unmittelbar
vom abfließenden Medium beaufschlagt. Bei einer Ausbildung des Sensors 7 als Temperatursensor
bewirkt das abfließende Medium, nämlich das Tauwasser von Reif oder Eis bei Haushaltskühlschränken
eine Veränderung, insbesondere eine Absenkung der Temperatur am Sensor 7. Die dadurch
erzeugte Signaländerung wird in der Schalteinrichtung 3 ausgewertet in der Weise,
daß der Kompressor 2 abgeschaltet bleibt. Wenn keine Flüssigkeit mehr nachfließt,
nimmt die Fühlstelle wieder die Temperatur ihrer Umgebung an, so daß über die Schalteinrichtung
3 die Wiedereinschaltung des Kompressors 2 zumindest vorbereitet werden kann. Wenn
das vorbeifließende Medium eine ähnliche Temperatur aufweist, wie sie auch im Umfeld
der Fühlstelle vorherrscht, so kann die Fühlstelle durch eine geeignete Kühl-oder
Heizvorrichtung 8 oder durch Aufheizen des Fühlers mittels Konstantstrom auf ein
verändertes Temperaturniveau gebracht werden. Dieses Temperaturniveau wird dann
durch das
abfließende Medium verändert, was die beabsichtigte Anderung
des Steuersignals am Sensor 7 nach sich zieht. Die Heiz-oder Kühlvorrichtung 8 bzw.
der Konstantstrom zum Aufheizen des Fühlers ist insbesondere nur während des Abtauvorganges
eingeschaltet, um ebenfalls eine Energieeinsparung zu erzielen.
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Der Sensor 7 kann auch als Leitwertsensor ausgebildet werden, der
wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordnete Elektroden aufweist, die gemeinsam
im Weg des abfließenden Mediums angeordnet sind. Es kann jedoch auch ein auf Feuchtigkeit
ansprechender Widerstand vorgesehen werden. Ist hierbei abfließende Flüssigkeit
vorhanden, wird ein Leitwert vorgegeben, der sich bei der Beaufschlagung mit dem
Medium wesentlich vermindert. Die Auswertung auch dieses Signals erfolgt wieder
in der Schalteinrichtung 3.
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Bei der in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellten Ausführungsform
ist der Sensor 7 als Temperatursensor ausgebildet und zum Schutz gegen Befeuchten
an der Außenwand des Ableitrohres 6 angeordnet. Auch hierbei wird die durch das
abfließende Medium verursachte Temperaturänderung in der Schalteinrichtung 3 ausgewertet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Leitwertsensor 7 mit zwei
voneinander beabstandeten Elektroden dem Ableitrohr 6 so zugeordnet, daß das ablaufende
Medium beide Elektroden gleichzeitig benetzt. Da das abfließende Medium einen anderen
Leitwert als die entsprechende Luftstrecke aufweist, wird die sich hieraus ergebende
Leitwertänderung beim Auftreten von Abtauwasser wieder in der Schalteinrichtung
3 ausgewertet und die Steuerung des Heizelementes 4 und des Kompressors 2 vorgenommen.
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Bei allen Ausführungsformen wird somit mit Sicherheit erkannt, daß
keine Flüssigkeit mehr abgeleitet wird und der
Abtauzyklus damit
beendet ist. Die Abtauzeiten, insbesondere mit Beheizung durch die Abtauheizung
4, werden damit auf das absolut notwendige Maß begrenzt und damit eine Energieeinsparung
erreicht. Auch kann bei Kühlmöbeln auf den Temperaturfühler am Verdampfer 1 verzichtet
werden.
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Der Abtauzyklus kann im übrigen wie folgt eingeleitet werden; entweder
zyklisch nach jedem Abschalten des Kompressors, oder zyklisch nach n Reglerspielen,
wobei die Anzahl der Regelerspiele z.B. in einem Zähler erfaßt wird, der jeweils
einen Startimpuls nach n Spielen abgibt. Der Abtauzyklus kann auch in Abhängigkeit
der Anzahl und Zeitdauer der Türöffnungen, eventuell unter Berücksichtigung der
vorherrschenden Luftfeuchte, erfolgen. Er kann aber auch nach Bedarf, z.B. durch
Erkennung und Bewertung einer vorliegenden Reif- oder ehicht, eingeleitet werden.
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Ferner kann durch Kombination der Reglerspiele und der Türöffnungszahl
der Abtauzyklus gestartet werden.