DE3340331A1

DE3340331A1 - Gefriergeraet, insbesondere haushalts-gefriertruhe oder gefrierschrank

Info

Publication number: DE3340331A1
Application number: DE19833340331
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Dr.-Ing. Dr. Bruchmüller; Josef Dipl.-Ing. 7928 Giengen Resch
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DK528584A; DK157105C; DK528584D0; FR2554567A1; DK157105B; FR2554567B1; IT8423416A1; DE3340331C2; IT1178604B; IT8423416A0

Description

insbesondere Haushalts-Gefriertruhe oder

Die Erfindung betrifft ein Gefriergerät, insbesondere eine Haushalts-Gefriertruhe oder einen Gefrierschrank, mit einer temperaturabhängig gesteuerten Kältemaschine, deren Regler mit einer Vorgefrierschaltung versehen ist, mit deren Hilfe die Kältemaschine vorübergehend unabhängig vom Regler einschaltbar ist, um im Bedarfsfall eine Kältereserve für frisch einzulagerndes Gut zu schaffen.

Bei Gefriergeräten der genannten Art ist es üblich, den Regler mit einer Schnellgefrierschaltung auszustatten, mit deren Hilfe das Kälteaggregat des Gerätes in Dauerlauf geschaltet und die untere Ausschalttemperatur des Reglers vorübergehend erheblich abgesenkt wird. Diese Schnellgefrierschaltung wird üblicherweise schon längere Zeit vor oder auch erst beim Einlegen von frisch einzufrierendem Gut betätigt und schaltet hierbei das Kälteaggregat unabhängig vom Schaltzustand des Temperaturreglers ein. Infolge der sich hierbei einstellenden starken Temperaturabsenkung wird dem neu einzulagernden Gut rasch Wärme zu entzogen, wodurch es schnell auf die vorgeschriebene Lagertemperatur eingefroren wird. Auf diese Weise will man verhindern, daß die mit dem frisch

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eingelagerten, noch warmen Gut in den Nutzraum des Gefriergerätes eingebrachte Wärmemenge auf das "bereits länger lagernde Gefriergut übergeht und dieses über die höchstzulässige vmtere Temperatur erwärmt. Eine auch nur kurzzeitige weitere Erwärmung könnte anderenfalls bewirken, daß bereits länger eingelagertes Gut unter ungünstigen Umständen stellenweise sogar über den Gefrierpunkt erwärmt und somit in seiner Qualität und Lagerfähigkeit erheblich beeinträchtigt wird.

Bei einer aus den Unterlagen zu dem DE-GM 19 86 ^hh "bekannten Schnellgefrierschaltung ist der Schnellgefrierschalter zusätzlich mit einer Schaltuhr versehen, welche es gestattet, dessen Einschaltdauer auf die Art und Menge des neu einzufrierenden Gutes einzustellen. Bei einer aus der DE-OS 19 ^6 bekannten weiteren Schnellgefrierschaltung wird der Schnellgefriervorgang durch einen zusätzlichen, temperaturabhängigen Schalter gesteuert. Dessen Wärmefühler ist an der wärmsten Stelle im Nutzraum des Gefriergerätes angeordnet und bewirkt so, daß der von ihm gesteuerte Schaltkreis erst dann geöffnet wird, wenn an dieser Stelle die untere Ausschalttemperatur erreicht ist.

Diese bekannten Schnellgefrierschalter können aber nicht mit Sicherheit verhindern, daß beim Einbringen größerer Mengen neu einzufrierenden Gutes die Temperatur im Nutzraum des Gefriergerätes vorübergehend über die höchstzulässige untere Temperatur ansteigt. Den Benutzern von Gefriergeräten wird in solchen Fällen empfohlen, schon längere Zeit vor dem Eingefrieren neuen Gutes den Schnellgefrierschalter zu betätigen und dadurch die Temperatur im Nutzraum des

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Gefriergerätes weit unter den normalen unteren Ausschaltpunkt des Reglers abzusenken, um auf diese Weise eine gewisse Kältereserve bzw. Kältekapazität zu schaffen und somit einen Temperaturanstieg über die höchstzulässige Temperatur im Gefriergerät zu verhindern.

Die auf diese Art zu schaffende Kältekapazität ist aber in hohem Maße von der thermischen Kapazität des Nutzraumes des Gerätes sowie von der Menge des bereits länger eingelagerten Gefriergutes und dessen Beschaffenheit - der sogenannten "Grundlast" - und der unteren Ausschalttemperatur abhängig. Ist diese Grundlast klein, so ist deren Kältekapazität beim Erreichen des vorübergehend tiefer eingestellten unteren Ausschaltpunktes wesentlich geringer, als das bei großer Grundlast der Fall ist. Andererseits wird bei großer Grundlast in diesem Falle unter Umständen eine wesentlich höhere Kältekapazität geschaffen, als dies für den vorstehend beschriebenen Zweck erforderlich wäre. Somit wird bei höherer Grundlast mehr Energie verbraucht, während bei niedriger Grundlast eine entsprechende Kältekapazität nur durch unwirtschaftliches, noch tieferes Absenken der unteren Ausschalttemperatur zu erreichen wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Gefriergeräten beim Vorgefrieren in Folge unterschiedlicher Grundlast entstehende Probleme auf einfache Weise zuverlässig zu beheben.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorgefrierschaltung mit einer Einrichtung versehen ist, welche die thermische Kapazität im Nutzraum des Gefriergerätes erfaßt und danach die Dauer des Vorgefrierzyklus bestimmt.

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Mit der erfindungsgemäßen zusätzlichen Einrichtung der Vorgefrierschaltung wird dafür gesorgt, daß unabhängig von der jeweiligen Grundlast im Gefriergerät eine optimale Wärme- bzw. Kältekapazität für neu einzufrierende Gut geschaffen wird.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtung die thermische Kapazität des Gefriergerätes über die Änderung des Temperatur-Gradienten im Nutzraum des Gefriergerätes erfaßt und danach die Dauer des Vorgefrierzyklus bestimmt.

Die Änderung des Temperatur-Gradienten im Nutzraum des Gefriergerätes ist, wie weiter unten näher erläutert werden wird, ein sicheres Indiz für die Erfassung der Grundlast und daher besonders geeignet, eine für den jeweiligen Fall genau vorbestimmbare Kältekapazität zu schaffen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird darin gesehen, daß die Vorgefrierschaltung zusätzlich mit einer Einrichtung versehen ist, welche auf die Menge bzw. die thermische Kapazität des neu einzugefrierenden Gutes einstellbar ist und die dann gegebenen Werte ebenfalls zur Bestimmung der Dauer des Vorgefrierzyklus mit heranzieht.

Hierdurch ist es möglich, bei der Schaffung der erforderlichen Kältekapazität auf einfacher Weise auch die Menge und die besonderen Eigenschaften des neu einzfrierenden Gutes zu berücksichtigen, den Vorgefriervorgang beim Erreichen der hierfür notwendigen Kältekapazität abzubrechen und daher den Einfriervorgang im Gefriergerät unter Einsparung von Energie optimal ablaufen zu lassen.

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Eine zusätzliche vorteilhafte Verbesserung ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Einrichtung vorgesehen ist, die im Falle nur geringer Grundlast, die Höchstmenge des unter diesen besonderen Verhältnissen - ohne Schaden für das bereits langer lagernde Gefriergut - einzulagernden neuen Gutes angibt.

Hierdurch wird auch beim Vorhandensein einer nur kleinen Grundlast Schaden für bereits länger lagerndes Gut mit Sicherheit vermieden.

Weitere, in den Ansprüchen gekennzeichnete vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand von einem in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Diagramm und einem Blockschaltbild erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine grafische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der beim Einschalten des Vorgefrierschalters eintretenden Temperaturabsenkung bei verschiedener Grundlast und,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer nach der jeweiligen Grundlast steuerbaren Vorgefrierschaltung.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Diagramm ist über der Zeit t als Abszisse die Temperatur \λ als Ordinate aufgetragen. In diesem Diagramm ist mit -⁷Io die für die Langzeitlagerung von Gefriergut vorgeschriebene Lagertemperatur von beispielsweise - 18 C bezeichnet. Es sei angenommen, daß im Punkte t und bei

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der Lagertemperatur-^= -18° C der Vorgefriervorgang durch Betätigen eines entsprechenden Schalters ausgelöst wird. Bei großer Grundlast sinkt dabei die Temperatur t im Gefriergerät entsprechend der flacheren oberen Kurve in Fig. 1, langsam ab, während sie bei kleiner Grundlast, entsprechend der unteren Kurve, steil abfällt.

Wie daraus erkennbar, läßt sich die Größe der Grundlast (nw) einerseits aus der unterschiedlichen zeitlichen Änderung der Temperatur ermitteln, wenn man eine feste Temperaturabsenkungsdifferenz von beispielsweise Δ ¹^- 3K angibt und die Zeit mißt, in der sich diese Differenz einstellt. Bei geringer Grundlast ist diese t , während sie bei großer Grundlast t beträgt, also wesentlich langer ist. Die jeweils im Gerät herrschende Grundlast (m„_r) läßt sich andererseits aber auch

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bestimmen, wenn man beispielsweise eine feste Meßzeit, etwa von t- vorgibt und die Temperaturabsenkung am Ende dieser Zeitspanne mißt. Diese liegt bei kleiner Grundlast, z.B. bei 3K, während sie bei großer Grundlast nur etwa 1K beträgt.

In der beschriebenen Weise läßt sich die jeweils beim Einleiten des Vorgefriervorganges im Gerät tatsächlich vorhandene Grundlast (m_Gr) bzw. die thermische Kapazität im Innenraum des Gerätes über den Gradienten der Innentemperatur nach der Zeit exakt bestimmen. Darüber hinaus kann die Grundlast bzw» die thermische Kapazität im Innenraum eines derartigen Gerätes über die Änderung des Gradienten der Innentemperatur nach der Zeit aber auch aus der nach dem Abschalten des Kälteaggregats eintretenden Wiedererwärmung des Gefriergutes gewonnen werden. Dabei verhält sich allerdings der Temperaturanstieg zur Größe der Grundlast umgekehrt proportional.

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Die gemessenen Werte werden dann nach Fig. 2 in einen eigens dafür vorprogrammierten Mikroprozessor eingegeben, der dann die jeweils herrschende Grundlast (nur) ermittelt. Für jeden Wert der festgestellten Grundlast kann dabei die genaue Menge neu einzubringender warmer Last (ra_Ni) bestimmt werden.

Wird die beschriebene Einrichtung, wie weiterhin vorgesehen, mit einer Eingabe ausgestattet, mit der bei beabsichtigter Neueinlagerung von noch warmem Gut dessen Menge und besondere Eigenschaft eingegeben werden kann, so ist diese in der Lage, die dieser Menge (κι», ) entsprechende optimale Vorgefriertemperatur zu bestimmen. Für den Fall, daß der eingegebene Wert von m_NL für die gemessene Grundlast zu hoch sein sollte, kann vorgesehen sein, daß die Einrichtung den für den aktuellen Zustand noch zulässigen maximalen Wert von nu,, über eine Anzeigevorrichtung selbsttätig anzeigt. Im umgekehrten Fall wird bei kleiner m«. und großer nu» der Vorgefrierzyklus dann unterbrochen, wenn die für diese m_MT erforderliche Kältereserve

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im Gerät geschaffen ist.

Es ist sinnvoll, die Einrichtung mit einer Anzeige auszustatten, welche nach Betätigen der Vorgefrierschaltung und Eingabe von m_NL die Zeitspanne angibt, bis zu der bei der jeweils vorhandenen m_QL die notwendige Kältekapazität bereitsteht. Nach Ablauf dieser Zeitspanne kann dann die Beendigung des Vorgefrierzyklus bzw.. die Einfrierbereitschaft für die m„. durch eine bekannte Einrichtung signalisiert werden.

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Claims

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Ansprüche

Gefriergerät, insbesondere Haushalts-Gefriertruhe oder Gefrierschrank, mit einer temperaturabhängig gesteuerten Kältemaschine, deren Regler mit einer Vorgefrierschaltung versehen ist, mit deren Hilfe die Kältemaschine vorübergehend unabhängig vom Regler einschaltbar ist, um im Bedarfsfall eine Kältereserve für frisch einzulagerndes Gut zu schaffen, dadurch gekennzeich η e t , daß die Vorgefrierschaltung mit einer Einrichtung versehen ist, welche die thermische Kapazität im Nutzraum des Gefriergerätes erfaßt und danach die Dauer des Vorgefrierzyklus bestimmt.

2» Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die thermische Kapazität des Gefriergerätes über die Änderung des Temperatur-Gradienten in dessen Nutzraum erfaßt und danach die Dauer des Vorgefrierzyklus bestimmt.

3. Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgefrierschaltung zusätzlich mit einer Einrichtung versehen ist, welche auf die Menge bzw. die thermische Kapazität des neu einzufrierenden Gutes im«.) einstellbar ist und die damit gegebenen Werte ebenfalls zur Bestimmung der Dauer des Vorgefrierzyklus mit heranzieht.

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4. Gefriergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, die im Falle nur geringer Grundlast (m,,, ) die Höchstmenge der unter diesen besonderen Verhältnissen - ohne Schaden für das bereits
länger langernde Gefriergut - einzulagernden neuen Gutes (m_NL) angibt.

5- Gefriergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der thermischen Kapazität einen Mikroprozessor aufweist, der mit entsprechenden Sensoren und/oder Signalgebern
ausgestattet ist.