EP0881443A1 - Stromsparschaltung für ein netzbetriebenes Kühlgerät und Verfahren zur Steuerung derselben - Google Patents

Stromsparschaltung für ein netzbetriebenes Kühlgerät und Verfahren zur Steuerung derselben Download PDF

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EP0881443A1
EP0881443A1 EP97108502A EP97108502A EP0881443A1 EP 0881443 A1 EP0881443 A1 EP 0881443A1 EP 97108502 A EP97108502 A EP 97108502A EP 97108502 A EP97108502 A EP 97108502A EP 0881443 A1 EP0881443 A1 EP 0881443A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling device
switching sequence
saving circuit
power
mains
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97108502A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Künzle
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP97108502A priority Critical patent/EP0881443A1/de
Publication of EP0881443A1 publication Critical patent/EP0881443A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0251—Compressor control by controlling speed with on-off operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/23—Time delays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/04—Sensors detecting the presence of a person

Definitions

  • the invention relates to a power saving circuit for a mains operated Refrigerator, especially for a mini bar in one Hotel room, according to claim 1, and a method to control the same according to claim 8.
  • minibar small fridge
  • the hotel guest chilled drinks etc. provided.
  • To noise pollution due to the intermittent operation of the minibar small refrigerators of the absorber type are usually to be avoided used.
  • the content of the minibar will generally around the clock at an average temperature kept at around 5 ° C and thus available to the guest posed. This is usually the case even if the Demand for chilled drinks etc. only for a few Hours per day is really available.
  • a disadvantage This common solution is the relatively high energy consumption.
  • the object of the invention is therefore a power saving circuit and a method for controlling the same specify that for a refrigerator, especially for a minibar in a hotel room, are applicable, and those mentioned Do not have disadvantages.
  • An additional task is that the invention for refrigerators and minibars different origins should be applicable no replacement or modification of the existing devices required should do.
  • the solution is essentially based on the fact that the power saving circuit as a separate device in the refrigerator Mains supply can be connected upstream and that the power saving circuit has a sensor element which is used in the detection a sensor output signal to a person in the vicinity of the cooling device emits that in a control logic for generation a switching sequence is used with which the mains power supply is controlled for the refrigerator.
  • one of the main advantages of the present invention lies in that with the introduction of the present power-saving circuit no new and expensive refrigerators are bought and that neither on the cooling units nor on the electrical installations of the power supply - apart from from the interposition of the power-saving circuit according to the invention - any changes are necessary.
  • the Design provided with a sensor for detecting the Presence of a person in the vicinity of the cooling device also ensures that even with different user behavior always a satisfactory cooling performance is provided and that the existing energy saving potential nonetheless can be largely used.
  • switching sequence generated by the control logic from three parts, which are used depending on the situation.
  • Transitional portion A second part of the switching sequence, hereinafter referred to as Transitional portion is referred to and during its duration the mains supply for the cooling unit is switched on continuously remains applied when a person is in the environment of the cooling device is detected.
  • the Transition portion in each case when the sensor output signal is present restarted.
  • a third part of the switching sequence, hereinafter referred to as Initial share is designated and during which the Mains power supply for the cooling unit also switched on continuously remains, then applies if that Refrigerator is turned on and the filled goods, so Drinks etc. first from room temperature to the above Operating temperature of about 5 ° C must be cooled.
  • FIG. 1 shows the basic interconnection of a Power-saving circuit 1 according to the invention with a cooling device 2, for example a minibar.
  • the power saving circuit 1 is a power cord and a power plug 3 on one Mains socket 4 connected.
  • the cooling unit is over the device's own power cord at socket 5 on the power-saving circuit 1 connected.
  • the power saving circuit 1 has via a sensor element 6 for detecting the presence a person in the vicinity of the refrigerator 1.
  • FIG. 2 shows the block diagram of the power saving circuit 1.
  • the mains voltage is fed from the mains plug 3 via the switch contacts of a mains relay 7 to the socket 5 for connecting the cooling device 2.
  • a network fuse (not shown) and / or an overvoltage protection 8 can optionally be present in this path.
  • a control logic 9 is fed by a power supply 10.
  • the sensor element 6 is connected to an evaluation circuit 11, which feeds the processed sensor output signal 12 to the control logic 9.
  • the control logic 9 controls the network relay 7 via a switching stage (not shown) with a switching sequence.
  • adjustable potentiometers 13, 14, 15 are connected to corresponding inputs of the control logic 9. These potentiometers are used to set the on / off ratio V p of a periodic component of the switching sequence, the duration T u of a transition component of the switching sequence and the duration T a of an initial component of the switching sequence.
  • the sensor element 6 is preferably a pyroelectric Infrared detector of a passive infrared detector (PIR).
  • PIR detector known design couple two (detection) criteria together. On the one hand, this is the detection of infrared radiation living body in the spectral range between 7 ⁇ m and 14 ⁇ m, on the other hand the detection of a movement by the Space of the body emitting IR radiation perpendicular to one segmentation of the surveyed space.
  • Sensor element is a sensor output signal that is essentially then exists when there is a person in the area of the sensor element moves.
  • sensor elements can be used for detection the presence of a person also sensor elements are used, which are based on other principles, so for example motion sensors based on the ultrasound principle.
  • the sensor element can also be an outside of the Power-saving circuit arranged element, for example a ground contact via a control input (not shown) is connected to the control logic.
  • a control input can also be potential-free. in the present embodiment with the aforementioned PIR detector one assumes that it is sufficient to move the mentioned Type to detect and that this is normally the Presence of a person can be equated.
  • FIG. 3 shows schematically the intended normal operation a cooling device 2 with a power saving circuit 1, essentially that is, a timing diagram of the control logic 9 generated switching sequence for controlling the mains power supply to the cooling unit and (approximately) the expected Temperature curve in the cooling device.
  • a cooling device or a minibar operated directly from the mains would reach an average cooling temperature of approx. 5 ° C in normal operation with the on / off rhythm given by the cooling device or minibar internal temperature setting.
  • a minibar with an upstream power-saving circuit only achieves an average cooling temperature of approx. 10 ° C due to the additional switching rhythm for the mains power supply, which is superimposed or imposed on the mains input.
  • the Mains power supply released.
  • the mini bar lowers the cooling temperature to the ideally desired 5 ° C without any external influence in the order of about 4 hours (an approximate value determined by tests).
  • the course of the cooling temperature is only shown schematically and in reality will have significantly fewer abrupt transitions.
  • the transition time T u in the power-saving circuit can be set using a potentiometer. The periodic part of the switching sequence is only started when the transition time T u has elapsed.
  • Figure 4 shows schematically the intended initial operation a refrigerator 2 or a minibar with one Power saving circuit, essentially a time diagram the switching sequence for control generated by the control logic 9 the mains supply to the cooling unit, and (approximately) the expected temperature profile in the Refrigerator or in the minibar when starting up the same.
  • the top line of the time diagram also shows schematically here (Yes / no representation) the presence of a person in the environment of the cooling device. It is again assumed that the sensor element 6 used for the entire duration emits a sensor output signal when the person is present. Furthermore, the course shown also assumes that before switching on the minibar, the temperature inside the minibar was about 20 ° C, which is why in this diagram this initial temperature is assumed.
  • a cooling device or minibar operated directly from the mains would reach the average cooling temperature of approx. 5 ° C in about 9.5 to 10 hours with the on / off rhythm given by the cooling device or minibar internal temperature setting. This is also approximately the case with a minibar which is connected via a power-saving circuit according to the invention.
  • a 6-hour start time T a is started in the switching sequence, within which any detections of a person in the vicinity of the minibar remain ineffective (see also event A shown in dashed lines).
  • the 3-hour transition time T u is started, within which any detections of a person in the vicinity of the minibar no longer remain ineffective, but the effect described earlier (see also event B shown in dashed lines; the mains power supply would be released until the transition time T u has elapsed after the person was last detected). If, however, no person is detected in the vicinity of the minibar within 9 hours, the periodic portion of the switching sequence is finally also started here with the passage of the transition time T u . According to the illustration, this always takes place in such a way that the on component becomes effective, which is equivalent to an effective extension of the transition time T u . As a result of the combined times T u and T a it is achieved that the minibar also reaches the desired cooling temperature as quickly as possible at least approximately in this operating case.
  • the initial part of the switching sequence is always one higher switch-on or event priority assigned than that Transition share, and this in turn a higher switch-on or Event priority as the periodic on / off portion. This manifests itself in the fact that during a running start time the transitional portion and the periodic on / off Proportion can be suppressed during an ongoing transition period but only the periodic on / off portion of the Switching sequence.

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Abstract

Eine Stromsparschaltung (1) für ein netzbetriebenes Kühlgerät, insbesondere für eine Minibar in einem Hotelzimmer, ist als separate Einrichtung dem Kühlgerät in der Netzzuführung vorschaltbar und weist ein Sensorelement (6) auf, das bei der Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes ein Sensorausgangssignal (12) abgibt. Mit dem Sensorausgangssignal (12) wird in einer Steuerlogik (9) eine Schaltsequenz erzeugt, mit der über ein Netzrelais (7) die Netzstromzuführung für das Kühlgerät gesteuert wird. Der Vorteil besteht darin, dass ohne Aenderung der Kühlgeräte eine beträchtliche Energieeinsparung realisierbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromsparschaltung für ein netzbetriebenes Kühlgerät, insbesondere für eine Minibar in einem Hotelzimmer, gemäss Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zur Steuerung derselben gemäss Patentanspruch 8.
Viele Hotelzimmer sind heute mit einem kleinen Kühlschrank, auch Minibar genannt, ausgerüstet. Darin werden dem Hotelgast gekühlte Getränke etc. zur Verfügung gestellt. Um Lärmbelästigung durch die intermittierende Arbeitsweise der Minibar zu vermeiden, werden meist Kleinkühlschränke vom Absorber-Typ eingesetzt. Diese haben aber meist auch eine höhere elektrische Anschlussleistung als ein bezüglich Kühlleistung vergleichbares Gerät vom Kompressor-Typ. Bei Hotelbetrieben mit vielen Zimmern ist somit wegen der grossen Zahl der dauernd im Betrieb stehenden Minibars mit einem relativ hohen Energieverbrauch wegen der ständig zu erbringenden Kühlleistung zu rechnen. Der Inhalt der Minibar wird grundsätzlich meist rund um die Uhr auf einer mittleren Temperatur von etwa 5°C gehalten und dem Gast so zur Verfügung gestellt. Dies ist meist selbst dann der Fall, wenn die Nachfrage nach gekühlten Getränken etc. nur gerade für wenige Stunden pro Tag auch wirklich vorhanden ist. Ein Nachteil dieser gängigen Lösung ist also der relativ hohe Energieverbrauch.
Es sind allerdings Lösungen bekannt, um bei Kühlgeräten durch eine gesteuerte Anhebung der mittleren Kühltemperatur während bestimmten Betriebszeiten den Energieverbrauch zu senken. Dabei erfolgt die Anhebung der mittleren Temperatur natürlich in einem Mass, das sicherstellen soll, dass die gekühlten Inhalte, also Getränke, Lebensmittel etc., nicht verderben und vorzeitig unbrauchbar werden. So ist aus der WO-82 01812 eine Vorrichtung bekannt, bei der gekühlte Vitrinen in Verkaufslokalen während den Nicht-Geschäfts-Stunden anhand eines vorbestimmten Schaltzyklus gesteuert werden, um Energie zu sparen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass er nicht ohne weiteres auf die Verhältnisse in einem Hotel übertragbar ist. Im Unterschied zu Verkaufslokalen kann beim Betrieb einer Minibar in einem Hotelzimmer nicht mit festen Zeiten gerechnet werden, in denen keine Nachfrage erfolgt und in denen deshalb auf Energiesparbetrieb umgeschaltet werden könnte.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Stromsparschaltung sowie ein Verfahren zur Steuerung derselben anzugeben, die für ein Kühlgerät, insbesondere für eine Minibar in einem Hotelzimmer, anwendbar sind, und die die genannten Nachteile nicht aufweisen. Eine zusätzliche Aufgabe besteht darin, dass die Erfindung für Kühlschränke und Minibars verschiedenster Herkunft anwendbar sein soll und auch keinen Austausch oder Umbau der vorhandenen Geräte erforderlich machen soll.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die im Patentanspruch 8 genannten Merkmale gelöst.
Die Lösung beruht im wesentlichen darauf, dass die Stromsparschaltung als separate Einrichtung dem Kühlgerät in der Netzzuführung vorschaltbar ist und dass die Stromsparschaltung ein Sensorelement aufweist, das bei der Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes ein Sensorausgangssignal abgibt, das in einer Steuerlogik zur Erzeugung einer Schaltsequenz verwendet wird, mit der die Netzstromzuführung für das Kühlgerät gesteuert wird.
Einer der Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass mit der Einführung der vorliegenden Stromsparschaltung keine neuen und teuren Kühlgeräte gekauft werden müssen und dass weder an den Kühlgeräten noch an den elektrischen Installationen der Stromzuführung - abgesehen von der Zwischenschaltung der erfindungsgemässen Stromsparschaltung - irgendwelche Aenderungen notwendig sind. Die vorgesehene Bauweise mit einem Sensor zur Detektierung der Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes stellt auch sicher, dass selbst bei unterschiedlichstem Benutzerverhalten stets eine zufriedenstellende Kühlleistung erbracht wird und dass trotzdem das vorhandene Energiesparpotential weitgehend genutzt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht die von der Steuerlogik erzeugte Schaltsequenz aus drei Anteilen, die situationsbezogen zur Anwendung gelangen.
Ein erster Anteil der Schaltsequenz, bei dem die Netzstromzuführung für das Kühlgerät periodisch ein- und ausgeschaltet wird, gelangt dann zur Anwendung, wenn während längerer Zeit keine Person in der Umgebung des Kühlgerätes detektiert wird, also dann, wenn das Sensorausgangssignal während längerer Zeit ausbleibt.
Ein zweiter Anteil der Schaltsequenz, der im Folgenden als Uebergangsanteil bezeichnet wird und während dessen Dauer die Netzstromzuführung für das Kühlgerät dauernd eingeschaltet bleibt, gelangt dann zur Anwendung, wenn eine Person in der Umgebung des Kühlgerätes detektiert wird. Dabei wird der Uebergangsanteil jeweils bei Vorhandensein des Sensorausgangssignals neu in Gang gesetzt.
Ein dritter Anteil der Schaltsequenz, der im folgenden als Anfangsanteil bezeichnet wird und während dessen Dauer die Netzstromzuführung für das Kühlgerät ebenfalls dauernd eingeschaltet bleibt, gelangt dann zur Anwendung, wenn das Kühlgerät eingeschaltet wird und die eingefüllten Waren, also Getränke etc. zuerst von Raumtemperatur auf die genannte Betriebstemperatur von etwa 5°C abgekühlt werden müssen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das Ein/Aus-Verhältnisses des ersten Anteils der Schaltsequenz und die Zeitdauer der Einschaltperiode der übrigen beiden Anteile der Schaltsequenz verstellbar vorzusehen, um so den anzutreffenden individuellen Verhältnissen, beispielsweise in auf unterschiedlichen Bedürfnissen ausgerichteten Hotelbetrieben, Rechnung zu tragen. Durch geeignete Verstellung der genannten Parameter kann das vorhandene Energiesparpotential jeweils im gewünschten Mass ausgeschöpft werden.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Lösung wird im weiteren anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
die Zusammenschaltung der Stromsparschaltung und des Kühlgerätes,
Fig. 2
ein Blockschaltbild der Stromsparschaltung,
Fig. 3
ein Zeitdiagramm der Schaltsequenz im vorgesehenen Betrieb, und
Fig. 4
ein Zeitdiagramm der Schaltsequenz während der Einschaltphase.
Die Figur 1 zeigt die prinzipielle Zusammenschaltung einer erfindungsgemässen Stromsparschaltung 1 mit einem Kühlgerät 2, beispielsweise einer Minibar. Die Stromsparschaltung 1 ist dabei über ein Netzkabel und einen Netzstecker 3 an einer Netzsteckdose 4 angeschlossen. Das Kühlgerät ist über das geräteeigene Netzkabel an der Steckdose 5 an der Stromsparschaltung 1 angeschlossen. Die Stromsparschaltung 1 verfügt über ein Sensorelement 6 zur Detektierung der Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes 1.
Die Figur 2 zeigt das Blockschaltbild der Stromsparschaltung 1. Die Netzspannung wird vom Netzstecker 3 über die Schaltkontakte eines Netzrelais 7 zur Steckdose 5 für den Anschluss des Kühlgerätes 2 geführt. In diesem Pfad kann optional eine Netzsicherung (nicht dargestellt) und/oder ein Ueberspannungsschutz 8 vorhanden sein. Eine Steuerlogik 9 wird von einem Netzteil 10 gespeist. Das Sensorelement 6 ist mit einer Auswerteschaltung 11 verbunden, die das aufbereitete Sensorausgangssignal 12 der Steuerlogik 9 zuführt. Die Steuerlogik 9 steuert über eine (nicht dargestellte) Schaltstufe mit einer Schaltsequenz das Netzrelais 7. Des weiteren sind einstellbare Potentiometer 13, 14, 15 mit entsprechenden Eingängen der Steuerlogik 9 verbunden. Diese Potentiometer dienen der Einstellung des Ein/Aus- Verhältnisses Vp eines periodischen Anteils der Schaltsequenz, der Zeitdauer Tu eines Uebergangsanteils der Schaltsequenz und der Zeitdauer Ta eines Anfangsanteils der Schaltsequenz.
Das Sensorelement 6 ist vorzugsweise ein pyroelektrischer Infrarot Detektor eines Passiv-Infrarot-Melders (PIR). PIR-Melder bekannter Bauart koppeln zwei (Detektions-)Kriterien miteinander. Das ist zum Einen die Detektion von Infrarotstrahlung lebender Körper im Spektralbereich zwischen 7µm und 14µm, zum Anderen die Detektion einer Bewegung durch den Raum des IR-Strahlung aussendenden Körpers senkrecht zu einer vorgenommenen Segmentierung des überblickten Raumes. In Kombination mit der Auswerteschaltung 11 liefert ein derartiges Sensorelement ein Sensorausgangssignal, das im wesentlichen dann vorhanden ist, wenn sich eine Person in der Umgebung des Sensorelementes bewegt. Natürlich können zur Detektierung der Anwesenheit einer Person auch Sensorelemente eingesetzt werden, die auf anderen Prinzipien beruhen, so beispielsweise Bewegungs-Sensoren auf dem Ultraschall-Prinzip. Das Sensorelement kann dabei auch ein ausserhalb der Stromsparschaltung angeordnetes Element sein, beispielsweise ein Bodenkontakt, der über einen (nicht dargestellten) Steuereingang mit der Steuerlogik verbunden ist. Ein solcher Steuereingang kann auch potentialfrei ausgeführt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem genannten PIR-Melder geht man davon aus, dass es genügt, Bewegungen der erwähnten Art zu detektieren und dass diese im Normalfall der Anwesenheit einer Person gleichgesetzt werden können.
Zum Funktionsprinzip der Stromsparschaltung:
Die Figur 3 zeigt schematisch den vorgesehenen Normalbetrieb eines Kühlgerätes 2 mit einer Stromsparschaltung 1, im wesentlichen also ein Zeitdiagramm der von der Steuerlogik 9 erzeugten Schaltsequenz zur Steuerung der Netzstromzuführung zum Kühlgerät sowie (annäherungsweise) den zu erwartenden Temperaturverlauf im Kühlgerät.
Die oberste Linie des Zeitdiagramms zeigt schematisch (Ja/Nein-Darstellung) die Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes. Es wird auch angenommen, dass das verwendete Sensorelement 6 während der ganzen Dauer der Anwesenheit der Person ein Sensorausgangssignal abgibt. Weiterhin wird beim dargestellten Verlauf auch angenommen, dass vor der erstmaligen Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes zum Zeitpunkt t = 0 für längere Zeit niemand detektiert wurde, und dass deshalb bis zu diesem Zeitpunkt das Kühlgerät im Sparmodus betrieben wurde, weshalb in diesem Diagramm von einer Anfangskühltemperatur von ca. 10°C ausgegangen wird.
Ein direkt ab Netz betriebenes Kühlgerät bzw. eine Minibar würde mit dem durch die Kühlgerät- bzw. Minibar-interne Temperatureinstellung gegebenen Ein/Ausschaltrhythmus im Normalbetrieb eine mittlere Kühltemperatur von ca. 5°C erreichen. Eine Minibar mit vorgeschalteter Stromsparschaltung hingegen erreicht wegen des netzeingangsseitig überlagerten bzw. aufgezwungenen zusätzlichen Schaltrhythmus für die Netzstromzuführung lediglich noch eine mittlere Kühltemperatur von ca. 10°C. Die effektiv erreichte Kühltemperatur bei Benutzung einer erfindungsgemässen Stromsparschaltung hängt dabei wesentlich vom gewählten Ein/Aus-Schaltverhältnis des überlagerten Schaltrhythmus ab. Dies wird durch den erwähnten periodischen Ein/Aus-Anteil der Schaltsequenz erreicht. Der Einfachheit halber wird im gezeigten Zeitdiagramm eine Ein/Aus-Schaltperiode von 1 Stunde und ein Ein/Aus-Verhältnis von 1:1 angenommen (Vp = 1). Die tatsächlich einzustellenden Werte werden vorteilhaft in der konkreten Anwendungssituation durch weitere Versuche ermittelt.
Betritt nun zum Zeitpunkt t = 0 eine Person den Raum und verbleibt, wie im Diagramm gezeigt, für etwa 4.5 Stunden in der Umgebung der Minibar, so wird, bis zum Ablauf einer Uebergangszeit Tu von 3 Stunden nach der letztmaligen Detektierung der Person, die Netzstromzuführung freigegeben. Dies heisst, dass die Minibar ohne äussere Beeinflussung in der Grössenordnung von etwa 4 Stunden (ein durch Versuche ermittelter Näherungswert), die Kühltemperatur auf die idealerweise gewünschten 5°C absenkt. Der Verlauf der Kühltemperatur ist lediglich schematisch dargestellt und wird in Wirklichkeit wesentlich weniger abrupte Uebergänge aufweisen. Wie bereits früher erwähnt, ist die Uebergangszeit Tu in der Stromsparschaltung mittels Potentiometer einstellbar. Erst mit dem Ablauf der Uebergangszeit Tu wird der periodische Anteil der Schaltsequenz in Gang gesetzt. Gemäss Darstellung geschieht dies aber stets so, dass zunächst der Ein-Anteil wirksam wird, was einer effektiven Verlängerung der Uebergangszeit Tu gleichkommt. Mit der Ingangsetzung des periodischen Anteils der Schaltsequenz beginnt die Temperatur in der Minibar wieder anzusteigen, bis sie schliesslich - sofern in der Zwischenzeit nicht erneut eine Person den Raum betritt - wieder den vom 'äusseren' Schaltrhytmus beeinflussten Wert von ca. 10°C erreicht. Aus der Figur ist auch ersichtlich, dass auch jede kurzzeitige Detektierung der Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes stets den Uebergangsanteil der Schaltsequenz von neuem auslöst. Die gewählte Uebergangszeit Tu liegt im gezeigten Beispiel knapp unter der Zeit (ca. 4 Stunden), die das Kühlgerät zur Erreichung der tieferen Kühltemperatur von sich aus benötigt. Damit wird erreicht, dass die Minibar die gewünschte Kühltemperatur so rasch wie möglich mindestens annähernd wieder erreicht.
Die Figur 4 zeigt schematisch den vorgesehenen Anfangsbetrieb eines Kühlgerätes 2 bzw. einer Minibar mit einer Stromsparschaltung, im wesentlichen also ein Zeitdiagramm der von der Steuerlogik 9 erzeugten Schaltsequenz zur Steuerung der Netzstromzuführung zum Kühlgerät, sowie (annäherungsweise) den zu erwartenden Temperaturverlauf im Kühlgerät bzw. in der Minibar bei der Inbetriebnahme desselben.
Die oberste Linie des Zeitdiagramms zeigt auch hier schematisch (Ja/Nein-Darstellung) die Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes. Es wird wieder angenommen, dass das verwendete Sensorelement 6 während der ganzen Dauer der Anwesenheit der Person ein Sensorausgangssignal abgibt. Weiterhin wird beim dargestellten Verlauf auch angenommen, dass vor dem Einschalten der Minibar die Temperatur im Innern der Minibar etwa 20°C betrug, weshalb in diesem Diagramm von dieser Anfangstemperatur ausgegangen wird.
Ein direkt ab Netz betriebenes Kühlgerät bzw. eine Minibar würde mit dem durch die Kühlgerät- bzw. Minibar-interne Temperatureinstellung gegebenen Ein/Ausschaltrhythmus im Normalbetrieb die mittlere Kühltemperatur von ca. 5°C in etwa 9.5 bis 10 Stunden erreichen. Auch bei einer Minibar die über eine erfindungsgemässe Stromsparschaltung angeschlossen ist, ist dies annähernd der Fall. Mit der Inbetriebsetzung der Minibar wird zunächst in der Schaltsequenz eine 6-stündige Anfangszeit Ta in Gang gesetzt, innerhalb derselben etwaige Detektierungen einer Person in der Umgebung der Minibar wirkungslos bleiben (siehe zusätzlich gestrichelt eingezeichnetes Ereignis A). Nach Ablauf der Anfangszeit Ta wird (selbst ohne Auslösung durch die Anwesenheit einer Person) die 3-stündige Uebergangszeit Tu in Gang gesetzt, innerhalb deren etwaige Detektierungen einer Person in der Umgebung der Minibar nicht mehr wirkungslos bleiben, sondern die bereits früher beschriebene Wirkung haben (siehe zusätzlich gestrichelt eingezeichnetes Ereignis B; bis zum Ablauf der Uebergangszeit Tu nach der letztmaligen Detektierung der Person würde die Netzstromzuführung freigegeben). Wird jedoch innerhalb von 9 Stunden keine Person in der Umgebung der Minibar detektiert, wird schliesslich auch hier mit dem Ablauf der Uebergangszeit Tu der periodische Anteil der Schaltsequenz in Gang gesetzt. Gemäss Darstellung geschieht dies wiederum stets so, dass zunächst der Ein-Anteil wirksam wird, was einer effektiven Verlängerung der Uebergangszeit Tu gleichkommt. Als Folge der zusammengesetzten Zeiten Tu und Ta wird erreicht, dass die Minibar auch in diesem Betriebsfall die gewünschte Kühltemperatur so rasch wie möglich mindestens annähernd erreicht.
Befindet sich also, wie im gezeigten Beispiel, für mindestens 9.5 Stunden nach Inbetriebnahme niemand in der Umgebung der Minibar, wird automatisch wieder auf Energiesparbetrieb umgeschaltet. Tritt dieser Fall ein, so wird zwar (wie im Fall ohne Stromsparvorrichtung) zu Beginn relativ viel Energie in Kühlleistung umgesetzt, weil zunächst die tieferliegende Kühltemperatur angesteuert wird. Der Vorteil dieser Steuerungsart besteht aber darin, dass die in die Minibar eingefüllten Waren auch in diesem Fall nur für relativ kurze Zeit bei einer Kühltemperatur von über ca. 10°C gelagert sind.
Dem Anfangsanteil der Schaltsequenz wird somit stets eine höhere Einschalt- bzw. Ereignispriorität zugeordnet als dem Uebergangsanteil, und diesem wiederum eine höhere Einschalt- bzw. Ereignispriorität als dem periodischen Ein/Aus Anteil. Dies äussert sich darin, dass während einer laufenden Anfangszeit der Uebergangsanteil und der periodische Ein/Aus Anteil unterdrückt werden, während einer laufenden Uebergangszeit aber nur der periodische Ein/Aus Anteil der Schaltsequenz.

Claims (10)

  1. Stromsparschaltung (1) für ein netzbetriebenes Kühlgerät (2), insbesondere für eine Minibar in einem Hotelzimmer, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromsparschaltung (1) als separate Einrichtung dem Kühlgerät (2) in der Netzzuführung vorschaltbar ist und ein Sensorelement (6) zur Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes oder einen Steuereingang für ein solches Sensorelement aufweist, wobei das Sensorelement (6) bei der Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes ein Sensorausgangssignal (12) abgibt und eine im wesentlichen vom Sensorausgangssignal (12) gesteuerte Steuerlogik (9) zur Erzeugung einer Schaltsequenz vorhanden ist, die die Netzstromzuführung für das Kühlgerät steuert.
  2. Stromsparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsequenz einen periodischen Ein/Aus Anteil aufweist, dessen Ein/Aus-Verhältnis einstellbar ist und der nach längerdauerndem Ausbleiben des Sensorausgangssignales (12) eingeleitet wird.
  3. Stromsparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsequenz einen bezüglich Zeitdauer einstellbaren Uebergangsanteil aufweist, der die Netzstromzuführung für das Kühlgerätes für eine Uebergangszeit dauernd einschaltet und der beim Vorhandensein des Sensorausgangssignals (12) eingeleitet wird.
  4. Stromsparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsequenz einen bezüglich Zeitdauer einstellbaren Anfangsanteil aufweist, der die Netzstromzuführung für das Kühlgerätes für eine Anfangszeit dauernd einschaltet und der bei der Inbetriebnahme des Kühlgerätes eingeleitet wird.
  5. Stromsparschaltung nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anfangsanteil der Schaltsequenz eine höhere Einschaltpriorität zugeordnet ist als dem Uebergangsanteil der Schaltsequenz, und diesem wiederum eine höhere Einschaltpriorität als dem periodischen Ein/Aus Anteil der Schaltsequenz.
  6. Stromsparschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (6) ein Passiv-Infrarot-Sensor ist.
  7. Stromsparschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (6) ein Bewegungssensor ist.
  8. Verfahren zur Steuerung einer Stromsparschaltung (1) nach Patentanspruch 1 für ein netzbetriebenes Kühlgerät (2), insbesondere für eine Minibar in einem Hotelzimmer, mit einem Sensorelement (6) zur Detektierung der Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes (2) und einer Steuerlogik (6) zur Erzeugung einer Schaltsequenz zur Steuerung der Netzstromzuführung zum Kühlgerät, wobei bei längerem Ausbleiben der Detektierung einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes die Netzstromzuführung für das Kühlgerät von einem periodischen Anteil der Schaltsequenz periodisch ein- und ausgeschaltet wird und wobei das Verhältnis der Einschaltdauer zur Ausschaltdauer des periodischen Anteils der Schaltsequenz einstellbar ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei der Detektierung der Anwesenheit einer Person in der Umgebung des Kühlgerätes die Netzstromzuführung für das Kühlgerät für eine Uebergangszeit Tu dauernd eingeschaltet wird und wobei die Dauer der Uebergangszeit Tu einstellbar ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei der Inbetriebnahme des Kühlgerätes die Netzstromzuführung für das Kühlgerät für eine Anfangszeit Ta dauernd eingeschaltet wird und wobei die Dauer der Anfangszeit Ta einstellbar ist.
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