(19)
(11) EP 0 690 277 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
03.01.1996  Patentblatt  1996/01

(21) Anmeldenummer: 95107986.2

(22) Anmeldetag:  24.05.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6F25D 21/06
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB IT SE

(30) Priorität: 30.05.1994 DE 4418874

(71) Anmelder: Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH
D-81669 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Holz, Walter, Dipl.-Ing.
    D-89537 Giengen (DE)
  • Strauss, Georg, Dipl.-Ing.
    D-89537 Giengen (DE)

   


(54) Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefriergerätes


(57) Bei einer Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefriergerätes mit wenigstens einem von einer Tür (12) verschließbaren Innenraum und mit wenigstens einem in einem Kältekreislauf liegenden Verdampfer (19), der von Zeit zu Zeit einem automatischen Abtauvorgang unterzogen wird, der durch die eine Abtauvorrichtung steuernde Steuereinrichtung eingeleitet und beendet wird, wobei während der Dauer des Abtauvorgangs des Kühl- oder Gefriergerätes von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb übergeführt ist, ist in Abhängigkeit der Dauer eines auf einen Kühlbetrieb folgenden Abtauvorgang die Soll-Laufzeit des sich an den Abtauvorgang anschließenden Kühlbetriebs bestimmt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefriergerätes, mit wenigstens einem von einer Tür verschließbaren Innenraum, welcher von einem in einem Kältekreislauf liegenden Verdampfer gekühlt wird, der von Zeit zu Zeit einem automatischen Abtauvorgang unterzogen wird, der durch die eine Abtauvorrichtung steuernde Steuereinrichtung eingeleitet und beendet wird, wobei während der Dauer des Abtauvorgangs das Kühl- oder Gefriergerät von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb übergeführt ist.

[0002] Aus der DE-OS 40 33 240 ist eine Abtauvorrichtung eines Kühl- bzw. Gefriergerätes steuernde Steuerungseinrichtung bekannt, welche den Abtauvorgang eines Verdampfers in diesem Kühl- bzw. Gefriergerät bedarfsweise einleitet. Zu diesem Zweck werden innerhalb eines fest vorgegebenen Abtauzyklus dabei voneinander unabhängige, als Abtaukriterien dienende Bedingungen bewertet. Eine dieser Bedingungen ist aus der Anzahl der Türöffnungen und deren Addition mit der Dauer der Türoffnungen des Kühl- bzw. Gefriergerätes verglichen mit einem fest vorgegebenen Grenzwert gebildet. Eine weitere Bedingung ist durch den Vergleich der Zeitspanne seit einem letzten Abtauvorgang mit einem vorgegebenen Grenzwert und eine letzte Bedingung durch den Vergleich der Laufzeit des Kälteaggregats seit dem letzten Abtauvorgang mit einem vorgegebenen Grenzwert gegeben. Bei Erfüllung einer dieser Bedingungen sendet die Steuereinrichtung ein Signal zu Einleitung des Abtauvorgangs.

[0003] In der DE-OS 41 15 359 ist eine Abtausteuerung zum Abtauen eines Verdampfers für ein Kühlgerät beschrieben, infolge derer das Abtauen nicht nach einem festgelegten Zeitintervall sondern bedarfsmäßig eingeleitet wird. Hierzu ist in einem Speicherelement der Abtausteuerung ein oberer Grenzwert für eine Bereifungsdauer des Verdampfers abgespeichert, welche einerseits um einen den aktiven Kältemittelumlauf erfassenden Zeitwert und andererseits den Einfluß auf die Bereifung des Verdampfers infolge der Anzahl und der Dauer der Türöffnungen berücksichtigenden Zeitwert vermindert wird. Dabei wird sowohl der beim Öffnen der Tür des Kältegerätes in den Kühlraum eindringenden feuchten Außenluft als auch der durch das Eindringen von frischem Kühlgut verursachten Feuchteanstieg der Kühlluft und der daraus resultierenden vorzeitigen Vereisung des Verdampfers Rechnung getragen. Die Einleitung des Abtauvorganges, ausgelöst durch die Abtausteuerung, erfolgt beispielsweise dann, wenn die Differenz zwischen der in einem Speicher hinterlegten als Festwert vorgegebenen Bereifungsdauer und der diese vermindernden Zeitwerte den Wert Null erreicht.

[0004] Beiden bekannten Steuerungseinrichtungen für eine Abtauvorrichtung ist gemeinsam, daß nicht der tatsächliche, zur vorzeitigen Bereifung des Verdampfers führende Feuchtigkeitseinfall in den mit Kälte beaufschlagten Raum berücksichtigt wird, sondern nur einem aufgrund gewisser Umstände, wie beispielsweise Dauer und Anzahl der Türöffnungen oder Laufzeit des Kälteaggregats vermuteten Feuchtigkeitseinfall in den mit Kälte beaufschlagten Raum Rechnung getragen wird.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Betreiben einer Abtauvorrichtung dienende Steuereinrichtung vorzuschlagen, durch welche der tatsächliche, zur Bereifung des Verdampfers führende Feuchtigkeitseinfall hinsichtlich der Einleitung eines Abtauvorganges im wesentlichen bewertet ist.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit der Dauer eines auf einen Kühlbetrieb folgenden Abtauvorgangs die Soll-Laufzeit des sich an den Abtauvorgang anschließenden Kühlbetriebs bestimmt ist.

[0007] Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere bei üblicherweise sich nicht ständig kurzfristig ändernden Umgebungstemperaturen für das Kühl- oder Gefriergerät, die Kühl- und Abtauzeiten zueinander in der Weise angepaßt, daß die Abtauvorgänge hinsichtlich des dafür notwendigen Energieaufwandes optimiert sind, da die Dauer der Abtauvorgänge unmittelbar ein Maß für die am Verdampfer stattgefundene Bereifung ist.

[0008] Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Laufzeit des durch die Dauer des Abtauvorganges bestimmten Kühlbetriebes durch zueinander abgestufte, in Datenspeichern hinterlegte Abtauzeit-Intervalle bestimmt ist, denen jeweils eine entsprechende Soll-Laufzeit eines Kühlbetriebes fest zugeordnet ist.

[0009] Durch eine derartige Lösung wird auf einfache Weise eine auf einen bestimmten Gerätetyp zugeschnittene, zeit- und energieoptimierte Zuordnung zwischen Kühlzeit und Abtauzeit geschaffen.

[0010] Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes während ihrer Fortdauer um einen sich aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer ermittelten Zeitwert verkürzt wird.

[0011] Eine Lösung mit solchen Merkmalen hat den Vorzug, daß durch eine unmittelbare Anpassung der Soll-Laufzeit für den Kühlbetrieb über die Tür des Kühl- oder Gefriergerätes erfolgten Feuchtigkeitseinbringung in den Kühlraum und der damit verbundenen Bereifung des Verdampfer Rechnung getragen wird.

[0012] Nach einer alternativen Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Soll-Laufzeit des Kühlbetriebs während ihrer Fortdauer sowohl um einen sich aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer ermittelten Zeitwert als auch um die Laufzeiten eines im Kältekreislauf liegenden Verdichters verkürzt wird.

[0013] Eine derartige Lösung ist besonders für Kühlgeräte zweckmäßig, auf deren Kühlraum häufig zur Einlagerung und Entnahme von Kühlgut zugegriffen wird.

[0014] Nach einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Laufzeit im Kühlbetrieb mit der aktuellen Laufzeit im Kühlbetrieb verglichen wird, wobei bei Gleichheit der beiden Laufzeiten der Abtauvorgang erst nach Ablauf einer Mindest-Gerätelaufzeit eingeleitet wird.

[0015] Durch eine derartige Lösung wird auf einfache Weise einem unsachgemäßen Gebrauch des Kühl- oder Gefriergerätes Rechnung getragen und dabei erreicht, daß der Kühlbetrieb des Gerätes nicht unnötig durch einen noch nicht erforderlichen Abtauvorgang unterbrochen wird und dadurch der Energieverbrauch der Gerätes unnötig ansteigt.

[0016] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß vor der Einleitung des Abtauvorgangs der für den Innenraum anhand eines Temperaturreglers vorbestimmten Temperatur eine Verdichterlaufzeit vorgeschaltet ist, für deren Länge der Verdichter vor Einleitung eines Abtauvorganges in Betrieb gesetzt ist.

[0017] Durch eine solche Lösung ist sichergestellt, daß sich das eingelagerte Gefriergut während des Abtauvorganges nicht unzulässig hoch erwärmt.

[0018] Besonders zweckmäßig arbeitet eine Steuervorrichtung, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß nach jeder Inbetriebnahme des Kühl- oder Gefriergerätes eine empirisch ermittelte, anfängliche Soll-Laufzeit gleich der Soll-Laufzeit für den Kühlbetrieb gesetzt wird, welche bei jeder Türöffnung und bei jedem aktiven Kältemittelumlauf um einen dazu korrespondierenden Zeitwert verringert und in gewissen Zeitabständen mit der aktuellen Laufzeit des Gerätes verglichen wird, wobei bei Gleichheit oder Überschreiten der Soll-Laufzeit nach Ablauf einer Mindest-Soll-Laufzeit eine Kühlphase eingeleitet wird, an die sich ein Abtauvorgang des Verdampfers anschließt, durch dessen Dauer ein Zeitwert für die Soll-Laufzeit des nachfolgenden Kühlbetriebs bestimmt ist.

[0019] Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in vereinfachter, schematischer Darstellung ein Umluft-Kältegerät, dessen Kühl- und Abtauvorgang durch eine elektronische Steuereinrichtung gesteuert ist, von der Seite in Schnittdarstellung,
Fig. 2
die elektronische Steuereinrichtung, aufgebaut aus diskreten elektronischen Bauelementen in vereinfachter Blockbild-Darstellung,
Fig. 3
schematisch die elektronische Steuereinrichtung, gebildet durch einen Mikroprozessor und
Fig. 4
einen Verfahrensablauf eines Arbeitsverfahrens für die elektronische Steuereinrichtung.


[0020] Gemäß Figur 1 ist ein Umluft-Kältegerät 10 gezeigt, an dessen mit einer Zugangsöffnung ausgestatteten Gehäuse 11 eine diese Öffnung abdeckende Tür 12 angeschlagen ist und an dessen der Tür 12 gegenüberliegenden, als Rückwand 13 dienenden Seite im Bodenbereich des Gehäuses 11 ein als Maschinenfach für einen Verdichter 14 dienender, zum Innenraum des Gehäuses 11 hin gerichteter, stufenartiger Vorsprung 15 angeordnet ist. Über diesem ist im Innenraum des Gehäuses 11 eine mit Abstand zur Rückwand 13 angeordnete Trennwand 16 vorgesehen, deren dem stufenartigen Vorsprung 15 zugewandte Seite mit diesem zusammen einen Lufteintrittspalt 17 bildet, während sie auf ihrer dem Lufteintrittspalt 17 gegenüberliegenden Seite bis hin zur Gehäusedecke verläuft. Hinter der Trennwand 16 in dem durch den Abstand zur Rückwand 13 gebildeten Zwischenraum ist ein anhand eines Ventilators 18 zwangsbelüfteter, zur Kühlung des Innenraums dienender, mit dem Verdichter 14 in einem Kältekreislauf liegender Verdampfer 19 angeordnet. Dieser wird von Zeit zu Zeit zur Aufrechterhaltung seiner Leistung automatisch abgetaut, wobei das sich durch den Abtauvorgang ergebende Schmelzwasser in einer Auffangrinne 20 gesammelt wird, welche mit einer nicht näher dargestellten Rinnenheizung ausgestattet ist, um ein Abfließen des Schmelzwassers auch noch unmittelbar im Anschluß an den Abtauvorgang zu garantieren.

[0021] Der Abtauvorgang wird durch eine Steuereinrichtung 30 eingeleitet und beendet, wobei während der Dauer des Abtauvorgangs das Kältegerät 10 von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb übergeführt ist.

[0022] Wie insbesondere Figur 2 zeigt, ist die Steuereinrichtung 30 als eine elektronische Schaltungsanordnung ausgebildet, welche im wesentlichen sechs Schaltungsabschnitte I bis VI aufweist, in welchen die Kriterien zur Steuerung des Kühl- und Abtaubetriebes, wie die Ermittlung der erforderlichen Abtauzeit, die Bestimmung der Anzahl und der Dauer der Türöffnungen, die Ermittlung einer minimalen Verdichterlaufzeit, Steuerung der Abtauheizung, Ansteuerung des Verdichters sowie die Bestimmung der Laufzeit des Kältegerätes 10, welche sich aus den Steh- und Laufzeiten des Verdichters 14 zusammensetzt, geschaffen und ermittelt werden. Die einzelnen Schaltungsabschnitte I bis VI sind funktional miteinander verknüpft, wobei ein Schaltungsabschnitt I zur Ansteuerung des Verdichters 14 vorgesehen ist. In diesem Schaltungsabschnitt ist ein dem Verdampfer 19 zugeordneter Temperaturfühler 31 in Form eines NTC-Widerstandes vorgesehen, mit dessen Hilfe ein weiter unten genauer erläuterter Abtauvorgang des Verdampfers 19 überwacht ist. Bei Erreichen einer die Enteisung des Verdampfers 19 sicherstellenden oberen Grenztemperatur sinkt der Widerstandswert des NTC-Widerstandes und somit die dort abfallende Spannung deutlich ab, wodurch ein Schmitt-Trigger 32 seinen Schaltzustand ändert. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 32 ist einem Eingang eines ODER-Gatters 33 zugeführt, während der andere Eingang durch eine weiter unten erläuterte Eingangssignal-Variable "e" belegt ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 33 liegt eingangsseitig an einem UND-Gatters 34 an, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines NAND-Gatters 35 belegt ist, dessen beiden Eingänge mit weiter unten näher erläuterten die Kriterien für die Einleitung des Abtauvorganges des Verdampfers 19 bildenden Eingangssignal-Variablen "a" und "b" belegt sind. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 34 ist an den Eingang eines Verstärkers 36 gekoppelt, über welchem ein Relais 37 angesteuert ist, mit dessen Hilfe durch einen Schalter 38 der Stromkreis zur Ansteuerung des Verdichters 14 geschlossen oder unterbrochen wird. Vom Ausgang des UND-Gatters 34 zweigt eine Steuerleitung zu einem Negationsglied 39 ab, welches in einem Schaltungsabschnitt II zur Ermittlung der Lauf- und Stehzeiten des Verdichters 14 liegt, wobei das Ausgangssignal des Negationsgliedes 39 einem Eingang eines UND-Gatters 40 zugeführt ist, während der andere Eingang des UND-Gatters 40 mit dem Ausgang des NAND-Gatters 35 verschaltet ist. Der Ausgang des UND-Gatters 40 ist mit Rücksetzeingang eines bistabilen Flip-Flops 41 verbunden, so daß bei einer logischen 1 am Ausgang des UND-Gatters 40 das Flip-Flop 41 zurückgesetzt wird, wobei das durch das Rücksetzen des Flip-Flops 41 erzeugte Ausgangssignal Q einem Eingang eines UND-Gatters 42 zugeführt ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Taktgenerators 43 verbunden ist, dessen zeitlich genau festgelegte Impulsfolgen als Eingangssignal an einem Zähler 44 zur Ermittlung der Zeitdauer, die der Verdichter 14 bei im Kühlbetrieb befindlichem Kältegerät nicht angesteuert ist, anliegen. Zu dieser Zeitdauer wird im Zähler 44 jene Zeitdauer hinzuaddiert, in welcher der Verdichter 14 bei Kühlbetrieb des Kältegerätes 10 angeschaltet ist. Zur Ermittlung dieser Zeitdauer ist dem Zähler 44 ein Ausgangssignal eines UND-Gatters 45 zugeführt, dessen einer Eingang mit der Impulsfolge des Taktgenerators 43 beaufschlagt ist, während der andere Eingang des UND-Gatters 45 das Ausgangssignal Q des gesetzten Flip-Flops 41 empfängt. Der Setzzustand des Flip-Flops 41 wird dabei durch eine "logische Eins" am Ausgang des UND-Gatters 34 bei gleichzeitig am Ausgang des UND-Gatters 40 anliegender "logischer Null" erreicht.

[0023] Zur Ermittlung einer Mindestlaufzeit für den Verdichter 14 (siehe Schaltungsabschnitt III) wird das Ausgangssignal des UND-Gatters 34 einem Eingang eines UND-Gatters 46 zugeführt, dessen anderer Eingang mit der Impulsfolge des Taktgenerators 43 beaufschlagt ist. Die sich am Ausgang des UND-Gatters 46 ergebenden Impulsfolgen werden von einem Zähler 47 mit Rücksetz-Eingang aufaddiert, dessen durch die Addition der Impulfolgen sich ergebende aktuelle Verdichterlaufzeit tV/a mit einer minimalen Verdichterlaufzeit tV/min mittels eines Komparators 48 verglichen wird. Für den Fall, daß die aktuelle Verdichterlaufzeit die vorgegebene minimale Verdichterlaufzeit geringfügig überschreitet, ergibt sich am Ausgang des Komparators 48 ein positives digital verarbeitbares Ausgangssignal "a".

[0024] In einem Schaltungsabschnitt IV zur Ermittlung der Anzahl und der Dauer der Türöffnungen ist ein als Öffner ausgebildeter Schaltkontakt 49 vorgesehen, dessen durch das Öffnen oder Schließen der Tür 12 erzeugtes Signal einerseits über ein Negationsglied 50 dem Rücksetzeingang eines bistabilen Flip-Flops 51 zugeführt ist, während andererseits der Setzeingang dieses Flip-Flops 51 mit dem nichtnegierten Signal des Schaltkontakts 49 beaufschlagt ist. Das durch den Setzzustand des Flip-Flops 51 an seinem Ausgang Q erzeugte Ausgangssignal ist einem der Eingänge eines UND-Gatters 52 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Taktgenerators 43 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 52 ist an den Eingang eines Zählers 53 angeschlossen, welcher die vom Taktgenerator 43 ausgehenden Impulse für die Dauer des Setzzustandes des Flip-Flops 51 aufsummiert. Die durch den Zähler 53 aufsummierte Impulsfolge, welche in einem mit Reset-Eingang ausgestatteten Schreib- und Lesespeicher 54 abgelegt wird, dient der Ermittlung der Öffnungsdauer der Tür 12. Das mittels des Negationsgliedes 50 negierte Signal des Schaltkontaktes 49 wird dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 51 zugeführt. Das somit am Ausgang Q des Flip-Flops 51 erzeugte Ausgangssignal ist an einem Monovibrator 55 angekoppelt, dessen Ausgang mit dem Eingang eines weiteren Negationsgliedes 56 verbunden ist, dessen Ausgang wiederum mit dem Eingang eines Zählers 57 mit Reset-Funktion kontaktiert ist. Die durch den Zähler 57 aufsummierten Rechteck-Impulsfolgen, welche die Anzahl der Türöffnungen wiederspiegeln, werden einem Schreib-Lesespeicher 58 mit Reset-Eingang zugeführt, wobei jede Türöffnung einen in dem Schreib-Lesespeicher 58 abgelegten Zeitwert zugeordnet ist, der abrufbar am Ausgang dieses Speichers 58 anliegt. Sowohl die im Schreib-Lesespeicher 58 als auch die im Schreib-Lesespeicher 54 hinterlegten Daten sind einem Addierer 59 zugeführt, welcher anhand der aus den beiden Speichern abgerufenen Daten für jede Türöffnung einen Gesamt-Zeitwert tT für eine Türöffnung ermittelt. Dieser Zeitwert liegt als Datum am Eingang eines Subtrahierers 60 an, welcher diesen Zeitwert von einer weiter unten genauer erläuterten Anfangs-Soll-Laufzeit tLS/n+1 subtrahiert und daraus eine momentan gültige Soll-Laufzeit tLS/n+2 errechnet. Diese momentan gültige Soll-Laufzeit wird einem Komparator 61 zugeführt, welcher diese mit einer aktuellen Soll-Laufzeit tLS/a aus dem Schreib-Lesespeicher 44 vergleicht, wobei der Komparator 61 ein positives digital weiterverarbeitbares Ausgangssignal "b" abgibt, wenn die aktuelle Laufzeit tLa die momentan gültige Laufzeit tLS-n+1 geringfügig überschreitet.

[0025] Das Ausgangssignal "b" am Komparator 61 und das Ausgangssignal "a" am Komparator 48 ist dem NAND-Gatter 35 zugeführt, um ggf. den sich in Betrieb befindlichen Verdichter 14 und den Ventilator 18 durch das sich am Ausgang des NAND-Gatters 35 einstellende Signal stillzusetzen, wenn gemäß den Kriterien "a" und "b" ein Abtauvorgang einzuleiten ist. Neben dem NAND-Gatter 35 werden die Ausgangssignale a und b einem UND-Gatter 62, welches sich in einem zur Steuerung der Abtauheizung dienenden Schaltungsabschnitt V befindet, zugeführt, dessen sich als Ausgangssignal bei entsprechender Eingangsbelegung ergebende "logische Eins" einem Verstärker 63 zugeführt ist, der wieder ein Relais 64 ansteuert, welches anhand eines Schalters 65 den Stromkreis zu einer Abtauheizung 66 schließt oder unterbricht. Die sich am Ausgang des UND-Gatters 62 ergebende "logische Eins" dient dabei gleichzeitig als Rücksetzkriterium für die Zähler 44, 47, 53 und 57.

[0026] Die an die Komparatoren 61 und 48 anliegenden Ausgangssignale "a" und "b" werden außerdem einem in einem Schaltungsabschnitt VI zur Ermittlung der Abtauzeit liegenden UND-Gatter 67 zugeführt, dessen Ausgang an den Eingang eines bistabilen Flip-Flops 68 angeschlossen ist. Bei gesetztem Flip-Flop 68 wird über ein UND-Gatter 69 einem Zähler 70 die zeitlich genau festgelegte Impulsfolge des Taktgenerators 43 zugeführt, wobei der Zählvorgang erst beendet ist, wenn das Flip-Flop 68 zurückgesetzt wird. Dies ist einerseits dann der Fall, wenn der Temperaturfühler 31 aufgrund der Erwärmung des Verdampfers 19 einen Widerstandswert erreicht, welcher zur Folge hat, daß sich der vorhergehende Schaltzustand des Schmitt-Triggers 32 derart ändert, daß sich an dessen Ausgang eine "logische Eins" einstellt, infolge derer dann eine Ansteuerung des Verdichters 14, wie weiter oben bereits dargelegt wurde, möglich ist. Andererseits wird der Abtauvorgang auch dann unterbrochen und ein nachfolgender Kühlvorgang eingeleitet, wenn die über den Zähler 70 ermittelte Abtauzeit tAb einer maximalen Abtauzeit tAb/max entspricht. Zum Vergleich dieser beiden Zeiten ist ein Komparator 71 vorgesehen, welcher eingangsseitig mit dem Ausgang des Zählers 70 verbunden ist und ausgangsseitig dann einen Ausgangswert e bereitstellt, wenn die über den Zähler 70 aufsummierte Abtauzeit die vorgegebene maximale Abtauzeit gerade geringfügig überschreitet. Der Ausgangswert e ist eingangsseitig dem bereits beschriebenen ODER-Gatter 33 zugeführt, wodurch der Verdichter 14 nach dem Abtauen wieder in Betrieb gesetzt wird. In beiden Fällen ist am Ausgang des ODER-Gatters 33 ein Ausgangssignal "c" erzeugt, welches dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 68 zugeführt ist, wodurch die Messung der Abtauzeit abgeschlossen ist. Die am Zähler 70 während des Abtauvorganges aufsummierte Abtauzeit ist ferner einem Schreib-Lesespeicher 72 zugeführt, in welchem beispielsweise in tabellarischer Form eine Zuordnung zwischen einer über den Zähler 70 ermittelten Abtauzeit bzw. der max. Abtauzeit und einer daraus resultierenden Soll-Laufzeit für das Kältegerät 10 geschaffen ist. Die sich durch die Zuordnung ergebende Soll-Laufzeit für das Kältegerät 10 wird nach Abschluß des Abtauvorgangs als Anfangs-Soll-Laufzeit einer nachfolgenden Kühlphase an den Subtrahierer 60 weitergeleitet.

[0027] Gemäß Figur 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Steuervorrichtung 80 dargestellt, welche alternativ zu der unter Figur 2 gezeigten und beschriebenen Steuervorrichtung 30 mit einem programmierbaren Mikroprozessor 81 ausgestattet ist, welcher die Steuerfunktionen der mit diskreten Bauelementen aufgebauten Steuervorrichtung 30 übernimmt, wobei die während des Kühl- und Abtaubetriebes des Kältegerätes 10 anzusteuernden bzw. abzufragenden Funktionseinheiten, wie der Temperaturfühler 31, der Verdichter 14, der Ventilator 18 und die Abtauheizung 66 mit den unter Figur 2 verwendeten Bezugszeichen versehen sind.

[0028] Gemäß Figur 4 ist ein Ablaufplan 90 zum Betrieb einer Steuereinrichtung 30 bzw. einer Steuereinrichtung 80 dargestellt. Der Ablauf beginnt mit einer Initialisierung 91 des Kältegerätes 10, wenn dieses mit Netzspannung versorgt wird. An die Initialisierung 91 schließt sich ein Operationsblock 92 an, in welchem eine empirisch ermittelte, von dem jeweiligen Gerätetyp abhängige, anfängliche Soll-Laufzeit tLS/an einer Soll-Laufzeit tLS/n+1 gesetzt wird. Nach dieser Maßnahme wird das Kältegerät 10 in einen Regelbetriebsabschnitt 93 übergeführt, in welchem die aktuelle Laufzeit tLS/a des Kältegerätes 10 ermittelt wird, wobei sich diese aus der Summe der Lauf- Stehzeiten des Verdichters 14 errechnet. Die aktuelle Laufzeit des Kältegerätes 10 wird während des Regelbetriebes in einem Entscheidungsblock 94 ständig mit der anfänglich vorgegebenen Soll-Laufzeit verglichen (Komparator 61). Für den Fall, daß die aktuelle Laufzeit geringer ist als die Soll-Laufzeit, wird in einer von dem Entscheidungsblock 94 abzweigenden Verfahrens- Schleife in gewissen Zeitabschnitten während des Regelbetriebes in einem Entscheidungsblock 95 abgefragt, ob und wenn ja, wie lange die Tür 12 des Kältegerätes 10 geöffnet war. Wurde diese nicht geöffnet,so ist die Schleife ohne weitere Funktionen zum Entscheidungsblock 94 zurückgeführt, während für den Fall, daß eine Türöffnung stattgefunden hat, in einem Funktionsblock 96 eine neue Soll-Laufzeit tLS/n+2 errechnet wird (Subtrahierer 60), die sich aus der vorausgehenden Soll-Laufzeit tLSn+1 abzüglich einer sowohl die Türöffnung selbst als auch die Türöffnungsdauer berücksichtigende Zeitdauer tT errechnet, wobei die neu errechnete Soll-Laufzeit nun dem Entscheidungsblock 94 zugeführt wird. Ergibt ein Vergleich im Entscheidungsblock 94, daß die aktuelle Laufzeit nun der Soll-Laufzeit entspricht, wird das Kältegerät 10 in seinen Abtaubetrieb übergeführt, welcher durch einen Operationsblock 97 dargestellt ist. Während des Abtaubtriebes werden sowohl der Verdichter 14 als auch der Ventilator 18 abgeschaltet, während die Abtauheizung 66 und eine nicht näher bezeichnete Rinnenheizung in Betrieb genommen werden. Während des Abtaubetriebes wird zu dessen Überwachung in einem weiteren Entscheidungsblock 98 eine vorgegebene maximale Rückschalttemperatur TVmax mit der Momentantemperatur TVmom des Verdampfers 19 verglichen, wobei bei unterhalb der Rückschalttemperatur liegender Verdampfertemperatur in einem unmittelbar anschließenden Entscheidungsblock 99 die momentane Abtauzeit tAbmom mit einer vorgegebenen, empirisch ermittelten maximalen Abtauzeit tAb/max verglichen wird. Ergibt der Vergleich, daß die momentane Abtauzeit den Wert der maximalen Abtauzeit noch nicht erreicht hat, wird in einer Schleifen-Rückführung erneut der Entscheidungsblock 98 abgefragt. Ergibt sich an einer der Entscheidungsblöcke 98 oder 99 eine positive Aussage, so wird der Abtauvorgang abgebrochen und in einem weiteren Operationsabschnitt 100 unter Zugrundelegung entweder der maximalen Abtauzeit oder einer für das Erreichen der Rückschalttemperatur erforderlichen Abtauzeit eine neue Soll-Laufzeit für das Kältegerät 10 ermittelt. Innerhalb dieser Operationsphase wird auch der Verdichter 14 wieder in Betrieb genommen, welcher dann solange in Dauerbetrieb bleibt, bis sich am Verdampfer 19 eine Temperatur einstellt, welche ein Übergang vom Abtaubetrieb in den geregelten Kühlbetrieb ermöglicht. Die am Verdampfer 19 anhand des Temperaturfühlers 31 ermittelte Temperatur TVmom wird dabei mit einer vorgegebenen, den Übergang in den Regelbetrieb ermöglichenden Verdampfertemperatur TVRB in einem Entscheidungsblock 101 verglichen, wobei in einem weiteren Betriebsabschnitt 102 des Kältegerätes 10 die Inbetriebnahme des Ventilators 18 erst dann erfolgt, wenn sich am Entscheidungsblock 101 eine positive Aussage ergibt, während anderenfalls der Ventilator 18 solange stillgelegt bleibt, bis die vorgegebene, den Übergang in den Regelbetrieb ermöglichende Verdampfertemperatur erreicht ist. Nach der Inbetriebnahme des Ventilators 18 ist das Kältegerät 10 wieder in einen Betriebszustand zurückversetzt, welcher einen geregelten Kühlbetrieb ermöglicht, wobei dies durch eine Rückführung vom Betriebsabschnitt 102 auf den Betriebsabschnitt 93 innerhalb des Ablaufplanes angezeigt ist.


Ansprüche

1. Steuereinrichtung zum Betrieb eines Kühl- oder Gefriergerätes mit wenigstens einen von einer Tür verschließbaren Innenraum, welcher von einem in einem Kältekreislauf liegenden Verdampfer gekühlt wird, der von Zeit zu Zeit einem automatischen Abtauvorgang unterzogen wird, der durch die eine Abtauvorrichtung steuernde Steuereinrichtung eingeleitet und beendet wird, wobei während der Dauer des Abtauvorganges das Kühl- oder Gefriergerät von seinem Kühlbetrieb in seinen Abtaubetrieb übergeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Dauer eines auf einen Kühlbetrieb folgenden Abtauvorgangs die Soll-Laufzeit des sich an den Abtauvorgang anschließenden Kühlbetriebs bestimmt ist.
 
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit des durch die Dauer des Abtauvorganges bestimmten Kühlbetriesb durch zueinander abgestufte, in Datenspeichern (72, 81) hinterlegte Abtauzeitintervalle bestimmt ist, von denen jeweils eine entsprechende Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes fest zugeordnet ist.
 
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes während ihrer Fortdauer um einen sich aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnugnsdauer ermittelten Zeitwert verkürzt wird.
 
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit des Kühlbetriebes während ihrer Fortdauer sowohl um einen sich aus der Anzahl der Türöffnungen und der Türöffnungsdauer ermittelten Zeitwert als auch um die Laufzeiten eines im Kältekreislauf liegenden Verdichters (14) gekürzt wird.
 
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Laufzeit im Kühlbetrieb mit der aktuellen Laufzeit im Kühlbetrieb verglichen wird, wobei bei Gleichheit der beiden Laufzeiten der Abtauvorgang erst nach Ablauf einer Mindest-Gerätelaufzeit eingeleitet wird.
 
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einleitung des Abtauvorganges der für den Innenraum anhand eines Temperaturreglers vorbestimmten Temmperatur eine Verdichterlaufzeit vorgeschaltet ist, für deren Länge der Verdichter (14) vor Einleitung eines Abtauvorganges in Betrieb gesetzt ist.
 
7. Verfahren zum Betrieb einer Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Inbetriebnahme des Kühl- oder Gefriergerätes (10) eine empirisch ermittelte, anfängliche Soll-Laufzeit gleich der Soll-Laufzeit für den Kühlbetrieb gesetzt wird, welche bei jeder Türöffnung um einen dazu korrespondierenden Zeitwert verringert und in gewissen Zeitabständen mit der aktuellen Laufzeit des Gerätes (10) verglichen wird, wobei bei Gleichheit oder Überschreiten der Soll-Laufzeit nach Ablauf einer Mindest-Soll-Laufzeit eine Abtauphase eines Verdampfers (14) eingeleitet wird, durch deren Dauer ein Zeitwert für die Soll-Laufzeit des nachfolgenden Kühlbetriebs bestimmt ist.
 




Zeichnung













Recherchenbericht