WO2007090699A2 - Refrigerator comprising an ice sensor - Google Patents

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WO2007090699A2
WO2007090699A2 PCT/EP2007/050169 EP2007050169W WO2007090699A2 WO 2007090699 A2 WO2007090699 A2 WO 2007090699A2 EP 2007050169 W EP2007050169 W EP 2007050169W WO 2007090699 A2 WO2007090699 A2 WO 2007090699A2
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WO
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light
ice
sensor
light sensor
light source
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Inventor
Ruberval Ponce
Joao Henrique Marchini Da Silva
Harald Stickel
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F25D21/02Detecting the presence of frost or condensate
    • 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
    • F25B2700/11Sensor to detect if defrost is necessary
    • F25B2700/111Sensor to detect if defrost is necessary using an emitter and receiver, e.g. sensing by emitting light or other radiation and receiving reflection by a sensor

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a freezer such as a freezer, a freezer or a fridge-freezer.
  • Such refrigerators have to cool their interior to an evaporator which reaches temperatures below 0 ° C. under normal operating conditions and on which consequently precipitates moisture from the interior. This moisture can form an ice crust in the course of the operation of the refrigerator, which continues to affect the efficiency of the evaporator with increasing thickness. In order to achieve a satisfactory efficiency of the refrigeration device, it is therefore important that the ice layer is removed before it reaches a critical thickness.
  • no-frost refrigerators in which the evaporator is housed in a separate chamber from the storage room of the refrigerator and the storage room is cooled by circulation of air from the evaporator chamber, it is possible to time-automatically defrost the ice layer by a period of time in which the air circulation is turned off, the evaporator chamber is actively heated to melt and drain an ice sheet contained therein.
  • DE 10 221 903 A1 has proposed a refrigeration device with a measuring circuit, which is based on the number and duration of the door openings as well temperature and humidity in the vicinity of the refrigeration device estimates the moisture input into the device and generates a warning signal to prompt a user to defrost when the moisture input is so large that it would have formed an ice layer of critical thickness on the evaporator.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device that meets these requirements.
  • the object is achieved by a refrigeration device with an icing-capable cooling surface and a cavity adjacent to the cooling surface, which is capable of forming a on the
  • Amount of ice is judged to be present.
  • the evaluation circuit expediently evaluates a critical amount of ice as present if the light quantity received by the light sensor falls below a limit, since ice penetrates into the beam path between the light source and the sensor and thus shades the light sensor ,
  • the light source can emit a light beam directed past the sensor, so that the sensor receives no light in the ice-free state, in which case the evaluation circuit judges that a critical amount of ice is present, if due to light scattering on ice, which is in the field of vision of the light sensor has grown into it, the amount of light received by the light sensor exceeds a limit.
  • the light source and the light sensor are combined in a structural unit, so that they can be mounted together in one operation.
  • the unit expediently comprises a block of transparent material in which the light source and the light sensor are embedded.
  • the assembly comprises two arms embracing the cavity, one of which carries the light source and the other the light sensor.
  • the refrigerator In order to alert a user to the need for defrosting, the refrigerator should have a buzzer operable by the warning signal.
  • a delay element for the warning signal can be arranged between the evaluation circuit and the signal generator, so that the warning signal does not disappear immediately as soon as the evaluation circuit no longer judges the critical amount of ice as present. By a suitable choice of the delay, it can be ensured that a user continues the defrosting process until complete defrosting.
  • the light source and the light sensor can preferably be arranged on both sides of a rib of the cooling surface.
  • This rib may in particular be formed by a refrigerant line fastened on the cooling surface.
  • FIG. 1 is a perspective view of a refrigerator to which the present invention is implemented;
  • FIG. 2 is an enlarged side view of an ice sensor of the refrigerator and its surroundings;
  • Fig. 3 is a diagram of the electronic structure of the Eissensors
  • FIG. 4 shows a section through a sensor arrangement according to a second embodiment of the invention.
  • the refrigeration device shown by way of example in FIG. 1 is a refrigerator with built-in frost compartment 1.
  • An evaporator 2 forms the outer wall of the freezing compartment 1, which delimits this against a cooling compartment 3, which fills most of the interior of the refrigerator.
  • Circumferential ribs 4 on the outer wall of the frost compartment 1 are hollow and form a pipe through which refrigerant flows.
  • a control panel 6 is arranged on the body of the refrigerator, the various switches and / or controller 7 for adjusting the function of the refrigerator and a display element 8, for example, an LED or LCD display has.
  • Electronic circuits for controlling the operation of the refrigerator in response to settings made by a user at the switches 7 are housed behind the control panel 6.
  • an ice sensor 9 is arranged astride one of the ribs 4.
  • the ice sensor 9 here has the shape of a cuboid with a downwardly open recess 13 which extends parallel to an underlying rib 4 of the evaporator 2.
  • two arms 10, 1 1 of the Eissensors on either side of the recess 13 are each housed a light source or a light sensor, so that a light beam imitated by the light source, shown in the figure by arrows 12, across the recess 13 through the light sensor in opposite arm 1 1 meets.
  • the emitter of the phototransistor 22 is grounded, its collector is connected via the signal line to the base of a switching transistor 23 on the circuit board 15 and via a resistor 24 to the Supply potential Vcc connected.
  • the collector of the switching transistor 23 is connected directly to the supply potential Vcc, its emitter is connected via a visible on the control panel 6 LED 25 to ground.
  • the phototransistor 22 As long as the phototransistor 22 is sufficiently illuminated, it is transparent and keeps the base of the switching transistor 23 at ground potential, so that the switching transistor 23 blocks. With decreasing light intensity at the phototransistor 22, the base potential of the switching transistor 23 increases until it finally opens and the light-emitting diode 25 starts to light and thus indicates to the user Abtustedarf.
  • the ice sensor 9 is realized as a block of transparent synthetic resin into which the circuit board 16 and all of its Components are cast.
  • lenses 26, as shown in FIG. 2 can be realized integrally with little effort in order to bundle the light emitted by the light-emitting diode 21 to the light bundle 12 or the phototransistor 22 is particularly sensitive to coming from the direction of the light-emitting diode 21 To make light.
  • the body of the ice sensor 9 has a thermally insulating effect for ice which has grown into the recess 13, so that it defrosts more slowly than ice formed on adjacent regions of the evaporator 2.
  • This has the advantage that that the Abtau belt indicating light signal of the LED 25 does not disappear immediately with the beginning of the defrosting again, but during the defrosting at least for a long time persistent Abtau belt indicates.
  • a delay element 27 of the light-emitting diode 25 can also be connected upstream, if desired. By this passes a drop in the level at the emitter of the switching transistor after a predetermined delay time to the light-emitting diode 25, a persistence of the Abtau locals is ensured during this period.
  • the delay element 27 may be designed to pass only one level drop or any level change delayed to the light-emitting diode 25.
  • Fig. 4 shows a horizontal section through the arms 10, 1 1 of the Eissensors 9 according to a second embodiment of the invention.
  • the light beam 12 from the light source in the arm 10 is aligned horizontally and transversely to the limited in the figure by dash-dotted lines field of view 28 of the sensor in the arm 1 1. If the gap 13 above the evaporator 2 in the intersection between the field of view 28 and light beam 12 is free of ice, the sensor receives no light; if the amount of light scattered on ice in the cutting area exceeds a limit, the need for defrosting is detected and displayed.

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Abstract

The invention relates to a refrigerator comprising a freezable cooling surface (2, 4) and a cavity (13) adjacent to the cooling surface (2, 4), which is able to receive a layer of ice (14) forming on the cooling surface (2, 4). According to the invention, a beam path extends from a light source (21) to a light sensor (22) via a cavity (13), and an evaluation circuit (23, 24) is connected to the light sensor in order to evaluate, on the basis of the light quantity received by the light sensor (22), whether a critical quantity of ice is present in the cavity or not, and to deliver a warning signal if the critical quantity of ice is judged to be present.

Description

Kältegerät mit Eissensor Refrigeration unit with ice sensor
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Gefriergerät wie etwa einen Gefrierschrank, eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrier-Kombination.The present invention relates to a refrigerator, in particular a freezer such as a freezer, a freezer or a fridge-freezer.
Derartige Kältegeräte weisen zum Kühlen ihres Innenraumes einen Verdampfer auf, der unter normalen Betriebsbedingungen Temperaturen unter O0C erreicht und auf dem sich infolgedessen Feuchtigkeit aus dem Innenraum niederschlägt. Diese Feuchtigkeit kann im Laufe des Betriebs des Kältegerätes eine Eiskruste bilden, die mit zunehmender Dicke den Wirkungsgrad des Verdampfers immer weiter beeinträchtigt. Um einen befriedigen- den Wirkungsgrad des Kältegerätes zu erzielen, ist es daher wichtig, dass die Eisschicht beseitigt wird, bevor sie eine kritische Dicke erreicht.Such refrigerators have to cool their interior to an evaporator which reaches temperatures below 0 ° C. under normal operating conditions and on which consequently precipitates moisture from the interior. This moisture can form an ice crust in the course of the operation of the refrigerator, which continues to affect the efficiency of the evaporator with increasing thickness. In order to achieve a satisfactory efficiency of the refrigeration device, it is therefore important that the ice layer is removed before it reaches a critical thickness.
Bei den sogenannten No-frost-Kältegeräten, bei denen der Verdampfer in einer vom Lagerraum des Kältegerätes getrennten Kammer untergebracht ist und der Lagerraum durch Umwälzung von Luft aus der Verdampferkammer gekühlt wird, besteht die Möglichkeit, die Eisschicht zeitgesteuert automatisch abzutauen, indem während eines Zeitraumes, in welchem die Luftumwälzung ausgeschaltet ist, die Verdampferkammer aktiv beheizt wird, um eine darin enthaltene Eisschicht zum Schmelzen und Abfließen zu bringen.In the so-called no-frost refrigerators, in which the evaporator is housed in a separate chamber from the storage room of the refrigerator and the storage room is cooled by circulation of air from the evaporator chamber, it is possible to time-automatically defrost the ice layer by a period of time in which the air circulation is turned off, the evaporator chamber is actively heated to melt and drain an ice sheet contained therein.
Bei Kältegeräten, bei denen der Verdampfer im Lagerraum selbst angebracht ist oder bei denen er in so engem thermischen Kontakt mit dem Lagerraum steht, dass die Eisschicht sich an einer Wand des Lagerraumes selbst bildet, ist eine solche Lösung nicht praktikabel, da eine Beheizung des Verdampfers zu einer nicht hinnehmbaren Erwärmung des Lagerraumes und des darin enthaltenen Kühlgutes führen würde. Bei solchen Kältegeräten muss der Benutzer zum Abtauen den Lagerraum ausräumen, daraus ausgeladenes Kühlgut wärmegeschützt Zwischenlagern und nach dem Abtauen wieder einräumen. Da dies ein mühsamer und zeitaufwendiger Vorgang ist, neigen die Benutzer dazu, zu selten abzutauen.In refrigerators in which the evaporator is mounted in the storage room itself or in which it is in such close thermal contact with the storage room that the ice layer forms on a wall of the storage room itself, such a solution is not practical, since a heating of the evaporator would lead to unacceptable heating of the storage room and the refrigerated goods contained therein. In such refrigerators, the user has to clear the storeroom for defrosting, heat-protected unloaded refrigerated goods interim storage and after the defrost again. Since this is a tedious and time-consuming process, users tend to defrost too seldom.
Um dieses Problem zu beheben, wurde in DE 10 221 903 A1 ein Kältegerät mit einer Messschaltung vorgeschlagen, die anhand von Anzahl und Dauer der Türöffnungen sowie von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kältegerätes den Feuchtigkeitseintrag in das Gerät abschätzt und ein Warnsignal erzeugt, um einem Benutzer zum Abtauen aufzufordern, wenn der Feuchtigkeitseintrag so groß ist, dass daraus eine Eisschicht von kritischer Dicke am Verdampfer entstanden sein müsste.In order to remedy this problem, DE 10 221 903 A1 has proposed a refrigeration device with a measuring circuit, which is based on the number and duration of the door openings as well temperature and humidity in the vicinity of the refrigeration device estimates the moisture input into the device and generates a warning signal to prompt a user to defrost when the moisture input is so large that it would have formed an ice layer of critical thickness on the evaporator.
Um mit diesem Konzept zu einer zuverlässigen Abschätzung der Schichtdicke zu gelangen, müssen diverse Parameter wie Zahl und/oder Dauer der Türöffnungen, Umgebungstemperatur und -luftfeuchtigkeit erfasst werden, und die Bereitstellung der hierfür erforderlichen Sensoren ist kostspielig. Eine direkte Messung der Schichtdicke erfordert nur einen einzigen Sensor, so dass dies eine wirtschaftlichere Lösung darstellen kann, sofern der Sensor preiswert in der Realisierung und einfach einzubauen ist.In order to achieve a reliable estimate of the layer thickness with this concept, various parameters such as number and / or duration of the door openings, ambient temperature and humidity must be detected, and the provision of the necessary sensors is costly. A direct measurement of the layer thickness requires only a single sensor, so that this can represent a more economical solution, if the sensor is inexpensive to implement and easy to install.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das diese Anforderungen erfüllt.The object of the invention is to provide a refrigeration device that meets these requirements.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät mit einer vereisungsfähigen Kühloberfläche und einem der Kühloberfläche benachbarten Hohlraum, der in der Lage ist, eine auf derThe object is achieved by a refrigeration device with an icing-capable cooling surface and a cavity adjacent to the cooling surface, which is capable of forming a on the
Kühloberfläche anwachsende Eisschicht aufzunehmen, einem Lichtsensor, einerKühloberfläche growing ice layer, a light sensor, a
Lichtquelle, von der ein Strahlengang über den Hohlraum zu dem Lichtsensor verläuft, und einer mit dem Lichtsensor verbundenen Auswerteschaltung zum Beurteilen, ob eine kritische Eismenge in dem Hohlraum vorhanden ist oder nicht anhand der vom Lichtsen- sor empfangenen Lichtmenge und zum Liefern eines Warnsignals, wenn die kritischeA light source from which a beam path passes through the cavity to the light sensor and an evaluation circuit connected to the light sensor for judging whether or not there is a critical amount of ice in the cavity based on the amount of light received by the light sensor and providing a warning signal the critical
Eismenge als vorhanden beurteilt wird.Amount of ice is judged to be present.
Wenn bei einem solchen Kältegerät die Lichtquelle ein auf den Sensor ausgerichtetes Lichtbündel emittiert, beurteilt zweckmäßigerweise die Auswerteschaltung eine kritische Eismenge als vorhanden, wenn die vom Lichtsensor empfangene Lichtmenge einen Grenzwert unterschreitet, da Eis in den Strahlengang zwischen Lichtquelle und Sensor eindringt und so den Lichtsensor abschattet.Conveniently, if the light source emits a light beam aligned with the sensor, the evaluation circuit expediently evaluates a critical amount of ice as present if the light quantity received by the light sensor falls below a limit, since ice penetrates into the beam path between the light source and the sensor and thus shades the light sensor ,
Einer alternativen Ausgestaltung zufolge kann die Lichtquelle ein an dem Sensor vorbei ausgerichtetes Lichtbündel emittieren, so dass im eisfreien Zustand der Sensor kein Licht empfängt, wobei dann die Auswerteschaltung eine kritische Eismenge als vorhanden beurteilt, wenn aufgrund von Lichtstreuung an Eis, das in das Blickfeld des Lichtsensor hineingewachsen ist, die vom Lichtsensor empfangene Lichtmenge einen Grenzwert überschreitet.According to an alternative embodiment, the light source can emit a light beam directed past the sensor, so that the sensor receives no light in the ice-free state, in which case the evaluation circuit judges that a critical amount of ice is present, if due to light scattering on ice, which is in the field of vision of the light sensor has grown into it, the amount of light received by the light sensor exceeds a limit.
Vorzugsweise sind Lichtquelle und Lichtsensor in einer Baueinheit zusammengefasst, so dass sie in einem Arbeitsgang gemeinsam montierbar sind. Zum Schutz der Kompo- nenten von Lichtquelle und Lichtsensor vor Feuchtigkeit und Eis umfasst die Baueinheit zweckmäßigerweise einen Block aus transparentem Material, in den Lichtquelle und Lichtsensor eingebettet sind.Preferably, the light source and the light sensor are combined in a structural unit, so that they can be mounted together in one operation. To protect the components of the light source and the light sensor from moisture and ice, the unit expediently comprises a block of transparent material in which the light source and the light sensor are embedded.
Zweckmäßigerweise weist die Baueinheit zwei den Hohlraum umgreifende Arme auf, von denen einer die Lichtquelle und der andere den Lichtsensor trägt.Conveniently, the assembly comprises two arms embracing the cavity, one of which carries the light source and the other the light sensor.
Um einen Benutzer auf die Notwendigkeit des Abtauens hinzuweisen, sollte das Kältegerät einen durch das Warnsignal betätigbaren Signalgeber aufweisen.In order to alert a user to the need for defrosting, the refrigerator should have a buzzer operable by the warning signal.
Ein Verzögerungsglied für das Warnsignal kann zwischen der Auswerteschaltung und dem Signalgeber angeordnet sein, so dass das Warnsignal nicht sofort wieder verschwindet, sobald die Auswerteschaltung die kritische Eismenge nicht mehr als vorhanden beurteilt. Durch geeignete Wahl der Verzögerung kann sichergestellt werden, dass ein Benutzer den Abtauvorgang bis zur vollständigen Abtauung fortsetzt.A delay element for the warning signal can be arranged between the evaluation circuit and the signal generator, so that the warning signal does not disappear immediately as soon as the evaluation circuit no longer judges the critical amount of ice as present. By a suitable choice of the delay, it can be ensured that a user continues the defrosting process until complete defrosting.
Um ein Hineinwachsen des Eises in den durch Lichtquelle und Lichtsensor überwachten Hohlraum zu fördern, können Lichtquelle und Lichtsensor vorzugsweise beiderseits einer Rippe der Kühloberfläche angeordnet sein. Diese Rippe kann insbesondere durch eine auf der Kühloberfläche befestigte Kältemittelleitung gebildet sein.In order to promote growth of the ice into the cavity monitored by the light source and the light sensor, the light source and the light sensor can preferably be arranged on both sides of a rib of the cooling surface. This rib may in particular be formed by a refrigerant line fastened on the cooling surface.
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 perspektivische Ansicht eines Kältegerätes, an dem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist; Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Eissensors des Kältegerätes und von dessen Umgebung; undFig. 1 is a perspective view of a refrigerator to which the present invention is implemented; FIG. 2 is an enlarged side view of an ice sensor of the refrigerator and its surroundings; FIG. and
Fig. 3 ein Schema des elektronischen Aufbaus des EissensorsFig. 3 is a diagram of the electronic structure of the Eissensors
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Sensoranordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.4 shows a section through a sensor arrangement according to a second embodiment of the invention.
Das in Fig. 1 exemplarisch dargestellte Kältegerät ist ein Kühlschrank mit eingebautem Frostfach 1 . Ein Verdampfer 2 bildet die Außenwand des Frostfaches 1 , die dieses gegen ein Kühlfach 3 abgrenzt, das den größten Teil des Innenraumes des Kühlschrankes ausfüllt. Umlaufende Rippen 4 an der Außenwand des Frostfaches 1 sind hohl und bilden eine von Kältemittel durchflossene Rohrleitung. Oberhalb der Tür 5 ist am Korpus des Kühlschrankes eine Bedienblende 6 angeordnet, die diverse Schalter und/oder Regler 7 zum Einstellen der Funktion des Kühlschrankes sowie ein Anzeigeelement 8, zum Beispiel eine LED- oder LCD-Anzeige, aufweist. Elektronische Schaltungen zum Steuern des Betriebs des Kühlschrankes in Abhängigkeit von durch einen Benutzer an den Schaltern 7 vorgenommenen Einstellungen sind hinter der Bedienblende 6 untergebracht.The refrigeration device shown by way of example in FIG. 1 is a refrigerator with built-in frost compartment 1. An evaporator 2 forms the outer wall of the freezing compartment 1, which delimits this against a cooling compartment 3, which fills most of the interior of the refrigerator. Circumferential ribs 4 on the outer wall of the frost compartment 1 are hollow and form a pipe through which refrigerant flows. Above the door 5, a control panel 6 is arranged on the body of the refrigerator, the various switches and / or controller 7 for adjusting the function of the refrigerator and a display element 8, for example, an LED or LCD display has. Electronic circuits for controlling the operation of the refrigerator in response to settings made by a user at the switches 7 are housed behind the control panel 6.
In einem Spalt zwischen der Oberseite des Frostfaches 1 und der Decke des Kühlschrankinnenraumes ist ein Eissensor 9 rittlings über einer der Rippen 4 angeordnet.In a gap between the top of the frost compartment 1 and the ceiling of the refrigerator interior, an ice sensor 9 is arranged astride one of the ribs 4.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Eissensors 9 und eines Teiles des Verdampfers 2. Der Eissensor 9 hat hier die Gestalt eines Quaders mit einer nach unten offenen Aussparung 13, die sich parallel zu einer darunter liegenden Rippe 4 des Ver- dampfers 2 erstreckt. In zwei Armen 10, 1 1 des Eissensors beiderseits der Aussparung 13 sind jeweils eine Lichtquelle bzw. ein Lichtsensor untergebracht, so dass ein von der Lichtquelle imitiertes Lichtbündel, in der Figur dargestellt durch Pfeile 12, quer durch die Aussparung 13 hindurch auf den Lichtsensor im gegenüberliegenden Arm 1 1 trifft. Wenn sich auf dem Verdampfer 2 eine Eisschicht 14 bildet, so wächst diese allmählich in die Aussparung 13 hinein, und wenn sie eine als gestrichelter Umriss eingezeichnete Dicke übersteigt, beginnt die Eisschicht 14, den Lichtsensor zu beschatten. Wenn die am Lichtsensor empfangene Lichtstärke ein kritisches Maß unterschreitet, ist eine Dicke der Eisschicht 14 erreicht, bei der ein Abtauen erforderlich ist. Die Funktionsweise des Eissensors 9 wird anhand des Schaltungsdiagramms der Fig. 3 erläutert. In der Figur bezeichnet 15 eine hinter der Bedienblende 6 angeordnete Leiterplatte und 16 eine Leiterplatte des Eissensors 9. Eine Reihenschaltung aus einem Vorwiderstand 17 und einer Diode 18 dient zur Ableitung einer Versorgungsgleichspan- nung Vcc aus der Netzwechselspannung. Eine dreiadrige Leitung 19, über die die Versorgungsspannung Vcc, Masse GND und ein Signal geführt sind, erstreckt sich zwischen den Leiterplatten 15, 16. Auf der Leiterplatte 16 sind ein Vorwiderstand 20 und als Lichtquelle eine Leuchtdiode 21 in Reihe zwischen das Versorgungspotential Vcc und Masse GND geschaltet. Das Lichtbündel 12 der Leuchtdiode 21 ist ausgerichtet auf die Basis eines als Lichtsensor fungierenden Phototransistors 22. Der Emitter des Phototransistors 22 liegt auf Masse, sein Kollektor ist über die Signalleitung mit der Basis eines Schalttransistors 23 auf der Leiterplatte 15 und über einen Widerstand 24 mit dem Versorgungspotential Vcc verbunden. Der Kollektor des Schalttransistors 23 ist direkt an das Versorgungspotential Vcc angeschlossen, sein Emitter ist über eine auf der Bedienblende 6 sichtbare Leuchtdiode 25 mit Masse verbunden. So lange der Phototransistor 22 ausreichend stark beleuchtet ist, ist er durchlässig und hält die Basis des Schalttransistors 23 auf Massepotential, so dass der Schalttransistor 23 sperrt. Mit abnehmender Lichtstärke am Phototransistor 22 steigt das Basispotential des Schalttransistors 23, bis dieser schließlich öffnet und die Leuchtdiode 25 zu leuchten beginnt und so dem Benutzer Abtaubedarf anzeigt.2 shows an enlarged side view of the ice sensor 9 and a part of the evaporator 2. The ice sensor 9 here has the shape of a cuboid with a downwardly open recess 13 which extends parallel to an underlying rib 4 of the evaporator 2. In two arms 10, 1 1 of the Eissensors on either side of the recess 13 are each housed a light source or a light sensor, so that a light beam imitated by the light source, shown in the figure by arrows 12, across the recess 13 through the light sensor in opposite arm 1 1 meets. When an ice sheet 14 forms on the evaporator 2, it gradually grows into the recess 13, and when it exceeds a thickness drawn as a dashed outline, the ice sheet 14 begins to shade the light sensor. If the light intensity received at the light sensor falls below a critical level, a thickness of the ice layer 14 is reached at which a defrost is required. The operation of the Eissensors 9 will be explained with reference to the circuit diagram of FIG. In the figure, 15 denotes a printed circuit board arranged behind the control panel 6, and 16 a printed circuit board of the ice sensor 9. A series connection of a series resistor 17 and a diode 18 serves to derive a DC supply voltage Vcc from the mains alternating voltage. A three-wire line 19, via which the supply voltage Vcc, ground GND and a signal are routed, extends between the printed circuit boards 15, 16. On the printed circuit board 16 are a series resistor 20 and as a light source a light emitting diode 21 in series between the supply potential Vcc and ground Switched to GND. The emitter of the phototransistor 22 is grounded, its collector is connected via the signal line to the base of a switching transistor 23 on the circuit board 15 and via a resistor 24 to the Supply potential Vcc connected. The collector of the switching transistor 23 is connected directly to the supply potential Vcc, its emitter is connected via a visible on the control panel 6 LED 25 to ground. As long as the phototransistor 22 is sufficiently illuminated, it is transparent and keeps the base of the switching transistor 23 at ground potential, so that the switching transistor 23 blocks. With decreasing light intensity at the phototransistor 22, the base potential of the switching transistor 23 increases until it finally opens and the light-emitting diode 25 starts to light and thus indicates to the user Abtustedarf.
Damit die auf der Leiterplatte 16 montierten Komponenten vor Feuchtigkeit und Eis geschützt sind und andererseits Licht mit geringen Verlusten von der Leuchtdiode 21 zum Phototransistor 22 gelangen kann, ist der Eissensor 9 als ein Block aus transparentem Kunstharz realisiert, in den die Leiterplatte 16 und alle ihre Komponenten eingegossen sind. In einem solchen Block können mit geringem Aufwand Linsen 26, wie in Fig. 2 gezeigt, einteilig realisiert sein, um das von der Leuchtdiode 21 emittierte Licht zu dem Lichtbündel 12 zu bündeln bzw. den Phototransistor 22 besonders empfindlich für aus Richtung der Leuchtdiode 21 kommendes Licht zu machen.In order for the components mounted on the circuit board 16 to be protected from moisture and ice and, on the other hand, light from the light emitting diode 21 to reach the phototransistor 22, the ice sensor 9 is realized as a block of transparent synthetic resin into which the circuit board 16 and all of its Components are cast. In such a block, lenses 26, as shown in FIG. 2, can be realized integrally with little effort in order to bundle the light emitted by the light-emitting diode 21 to the light bundle 12 or the phototransistor 22 is particularly sensitive to coming from the direction of the light-emitting diode 21 To make light.
Der Körper des Eissensors 9 hat beim Abtauen eine thermisch isolierende Wirkung für in die Aussparung 13 hineingewachsenes Eis, so dass dieses langsamer abtaut als an benachbarten Bereichen des Verdampfers 2 entstandenes Eis. Dies hat den Vorteil, dass das den Abtaubedarf anzeigende Leuchtsignal der Leuchtdiode 25 nicht sofort mit Beginn des Abtauvorganges wieder verschwindet, sondern während des Abtauvorganges wenigstens eine Zeit lang fortdauernden Abtaubedarf anzeigt.During defrosting, the body of the ice sensor 9 has a thermally insulating effect for ice which has grown into the recess 13, so that it defrosts more slowly than ice formed on adjacent regions of the evaporator 2. This has the advantage that that the Abtaubedarf indicating light signal of the LED 25 does not disappear immediately with the beginning of the defrosting again, but during the defrosting at least for a long time persistent Abtaubedarf indicates.
Um sicherzustellen, dass ein Benutzer einen Abtauvorgang nicht vorzeitig abbricht, weil die Abtaubedarfsanzeige während des Abtauvorganges verschwindet, kann, wenn gewünscht, auch ein Verzögerungsglied 27 der Leuchtdiode 25 vorgeschaltet sein. Indem dieses einen Abfall des Pegels am Emitter des Schalttransistors erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit an die Leuchtdiode 25 weitergibt, ist ein Fortbestehen des Abtaubedarfsignals während dieser Zeitspanne sichergestellt. Das Verzögerungsglied 27 kann ausgelegt sein, um nur einen Pegelabfall oder jede beliebige Pegeländerung verzögert an die Leuchtdiode 25 weiterzugeben.In order to ensure that a user does not abort a defrosting operation prematurely because the defrost demand display disappears during the defrosting process, a delay element 27 of the light-emitting diode 25 can also be connected upstream, if desired. By this passes a drop in the level at the emitter of the switching transistor after a predetermined delay time to the light-emitting diode 25, a persistence of the Abtaubedarfsignals is ensured during this period. The delay element 27 may be designed to pass only one level drop or any level change delayed to the light-emitting diode 25.
Fig. 4 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die Arme 10, 1 1 des Eissensors 9 gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Das Lichtbündel 12 von der Lichtquelle im Arm 10 ist horizontal und quer zum in der Fig. durch strichpunktierte Linien begrenzten Blickfeld 28 des Sensors im Arm 1 1 ausgerichtet. Wenn der Zwischenraum 13 oberhalb des Verdampfers 2 im Schnittbereich zwischen Blickfeld 28 und Lichtbündel 12 eisfrei ist, empfängt der Sensor kein Licht; wenn die an Eis in dem Schnittbereich gestreute Lichtmenge einen Grenzwert übersteigt, wird die Notwendigkeit des Abtauens erfasst und angezeigt. Fig. 4 shows a horizontal section through the arms 10, 1 1 of the Eissensors 9 according to a second embodiment of the invention. The light beam 12 from the light source in the arm 10 is aligned horizontally and transversely to the limited in the figure by dash-dotted lines field of view 28 of the sensor in the arm 1 1. If the gap 13 above the evaporator 2 in the intersection between the field of view 28 and light beam 12 is free of ice, the sensor receives no light; if the amount of light scattered on ice in the cutting area exceeds a limit, the need for defrosting is detected and displayed.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kältegerät mit einer vereisungsfähigen Kühloberfläche (2, 4) und einem der Kühloberfläche (2, 4) benachbarten Hohlraum (13), der in der Lage ist, eine auf der Kühloberfläche (2, 4) anwachsende Eisschicht (14) aufzunehmen, gekennzeichnet durch einen Lichtsensor (22), eine Lichtquelle (21 ), von der ein Strahlengang über den Hohlraum (13) zu dem Lichtsensor (22) verläuft, und eine mit dem Lichtsensor (22) verbundene Auswerteschaltung (23, 24) zum Beurteilen, ob eine kritische Eismenge in dem Hohlraum vorhanden ist oder nicht anhand der von dem Lichtsensor (22) empfangenen Lichtmenge und zum Liefern eines Warnsignals, wenn die kritische Eismenge als vorhanden beurteilt wird.1 . Refrigerating appliance having an icing surface (2, 4) and a cavity (13) adjacent to the cooling surface (2, 4) capable of receiving a layer of ice (14) growing on the cooling surface (2, 4), characterized by Light sensor (22), a light source (21) from which a beam path over the cavity (13) to the light sensor (22) extends, and connected to the light sensor (22) evaluation circuit (23, 24) for judging whether a critical Amount of ice is present in the cavity or not based on the amount of light received by the light sensor (22) and to provide a warning signal when the critical amount of ice is judged to be present.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21 ) ein auf den Sensor (22) ausgerichtetes Lichtbündel (12) emittiert und die Auswerteschaltung (23, 24) eine kritische Eismenge als vorhanden beurteilt, wenn die vom Lichtsensor (22) empfangene Lichtmenge einen Grenzwert unterschreitet.2. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the light source (21) on the sensor (22) aligned light beam (12) and the evaluation circuit (23, 24) judges a critical amount of ice as present when the light sensor (22 ) received light quantity falls below a limit.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein an dem Sensor vorbei ausgerichtetes Lichtbündel emittiert und die3. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the light source emits a past the sensor aligned light beam and the
Auswerteschaltung eine kritische Eismenge als vorhanden beurteilt, wenn die vom Lichtsensor empfangene Lichtmenge einen Grenzwert überschreitet.Evaluation circuit judges a critical amount of ice as present when the amount of light received by the light sensor exceeds a limit.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquelle (21 ) und Lichtsensor (22) in einer Baueinheit4. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (21) and light sensor (22) in a structural unit
(9) zusammengefasst sind.(9) are summarized.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (9) einen Block aus transparentem Material umfasst, in den Lichtquelle (21 ) und Lichtsensor (22) eingebettet sind. 5. Refrigerating appliance according to claim 4, characterized in that the structural unit (9) comprises a block of transparent material, in the light source (21) and light sensor (22) are embedded.
6. Kältegerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (9) zwei den Hohlraum (13) umgreifende Arme (10, 1 1 ) aufweist, von denen einer die Lichtquelle (21 ) und der andere den Lichtsensor (22) trägt.6. Refrigerating appliance according to claim 4 or 5, characterized in that the structural unit (9) has two the cavity (13) embracing arms (10, 1 1), one of which the light source (21) and the other the light sensor (22) wearing.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen durch das Warnsignal betätigbaren Signalgeber (25).7. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized by an actuatable by the warning signal signal generator (25).
8. Kältegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verzögerungsglied (27) für das Warnsignal zwischen der Auswerteschaltung (23, 24) und dem Signalgeber (25) angeordnet ist.8. Refrigerating appliance according to claim 7, characterized in that a delay element (27) for the warning signal between the evaluation circuit (23, 24) and the signal generator (25) is arranged.
9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21 ) und der Lichtsensor (22) beiderseits einer Rippe (4) der Kühloberfläche (2, 4) angeordnet sind. 9. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (21) and the light sensor (22) on both sides of a rib (4) of the cooling surface (2, 4) are arranged.
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