DE3340331C2 - - Google Patents

Description

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 Kälte­ maschine 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 Schnellge­ frierschaltung 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 betä­ tigt und schaltet hierbei das Kälteaggregat unabhängig vom Schaltzustand des Tem­ peraturreglers ein. Infolge der sich hierbei einstellenden starken Temperaturabsen­ kung wird dem neu einzulagernden Gut rasch Wärme entzogen, wodurch es schnell auf die vorgeschriebene Lagertemperatur eingefroren wird. Auf diese Weise will man verhindern, daß mit dem frisch eingelagerten, noch warmen Gut eine in den Nutzraum des Gefriergerätes eingebrachte Wärmemenge auf das bereits länger lagernde Ge­ friergut übergeht und dieses über die höchstzulässige Temperatur erwärmt. Ei­ ne auch nur kurzzeitige weitere Erwärmung könnte anderenfalls bewirken, daß be­ reits 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 der DE-OS 16 01 906 bekannten Einrichtung zur selbständigen Steu­ erung der Einfrierzeiten bei Tiefkühltruhen ist eine den Dauerlauf des Kühlaggregates festlegende Zeitschaltuhr miteinem Einstellglied ausgestattet, das eine direkt in kg geeichte Skala besitzt, die eine einer für das betreffende Gerät experimentell er­ mittelten Kurve entsprechende nicht-lineare Teilung aufweist. Bei einer aus der DE-OS 19 46 259 bekannten weiteren Schnellgefrierschaltung wird der Schnellge­ friervorgang durch einen zusätzlichen, temperaturabhängigen Schalter gesteuert. Die­ ser ist an der wärmsten Stelle im Nutzraum des Gefriergerätes angeordnet und be­ wirkt 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 Tempera­ tur 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 Gefriergerätes weit unter den normalen unteren Ausschaltpunkt des Reglers abzusenken, um auf diese Weise eine gewisse Kältereserve für das frisch einzulagernde Gefriergut zu schaffen und somit einen Temperturanstieg über die höchstzulässige Temperatur im Gefriergerät zu verhindern.

Die auf diese Art zu schaffende Kältereserve für das neu einzulagernde Gefriergut ist aber in hohem Maße von dem vorgegebenen Kühlpotential des leeren Gerätes und des bereits länger eingelagerten Gefriergutes - der sogenannten "Grundlast" - und der unteren Ausschalttemperatur abhängig. Ist diese Grundlast klein, so ist das durch sie vorgegebene Kühlpotential beim Erreichen des vorübergehend tiefer einge­ stellten unteren Ausschaltpunktes wesentlich geringer, als das bei großer Grundlast der Fall ist. Andererseits wird bei großer Grundlast unter Umständen eine wesent­ lich höhere Kältereserve für das frisch einzulagernde Gefriergut geschaffen, als dies für den vorstehend beschriebenen Zweck erforderlich wäre. Somit wird bei höherer Grundlast mehr Energie verbraucht, während bei niedriger Grundlast eine entspre­ chende Kältereserve für das frisch einzulagernde Gefriergut nur durch unwirtschaft­ liches Absenken der unteren Ausschalttemperatur zu erreichen wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gefriergerät zu schaffen, welches vor der Einlagerung von neu einzugebendem Gefriergut bei geringstem Energieaufwand eine gerade ausreichende Kältereserve für dieses neu einzulagernde Gefriergut zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorgefrierschaltung wird dafür gesorgt, daß entsprechend der jeweiligen Grundlast im Gefriergerät eine gerade ausreichende Kältereserve für das neue einzufrierende Gut geschaffen wird. Hierbei ist die zeitliche Änderung des Temperatur-Gradienten im Nutzraum des Gefriergerätes, wie weiter unten näher er­ läutert werden wird, ein sicheres Indiz für die Erfassung dieser Grundlast und daher besonders geeignet, eine gerade ausreichende Kältereserve für das neu einzulagernde Gefriergut zu schaffen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird darin gesehen, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die im Falle nur geringer Grundlast, die Höchstmenge des ohne Schaden für das bereits länger lagernde Gefriergut neu einzulagernden Gefriergutes angibt.

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

Eine zusätzliche vorteilhafte Verbesserung ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Einrichtung zur Erfassung des vorgegebenen Kühlpo­ tentials einen Mikroprozessor aufweist, der mit Sensoren und Signalgebern ausgestat­ tet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von einem in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Diagramm und ei­ nem Blockschaltbild erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine grafische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der beim Einschal­ ten 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 ϑ als Ordinate aufgetragen. In diesem Diagramm ist mit ϑ die für die Langzeitlagerung von Gefriergut vorgeschriebene Lagertemperatur (von beispielsweise minus 18°C) bezeichnet. Es sei angenommen, daß im Punkte t _o und bei Lagertempe­ ratur j = -18°C der Vorgefriervorgang durch Betätigen eines entsprechenden Schalters ausgelöst wird. Bei großer Grundlast sinkt dabei die Temperatur ϑ im Ge­ friergerät 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 (m _GL ) einerseits aus der unterschiedlichen zeitlichen Änderung der Temperatur ermitteln, wenn man eine fe­ ste Temperaturabsenkungsdifferenz von beispielsweise Δϑ = 3 K angibt und die Zeit mißt, in der sich diese Differenz einstellt. Bei geringer Grundlast ist diese t _a , wäh­ rend sie bei großer Grundlast t _c beträgt, also wesentlich länger ist. Die jeweils im Gerät herrschende Grundlast (m _GL ) läßt sich andererseits aber auch bestimmen, wenn man beispielsweise eine feste Meßzeit, etwa von t ₁ vorgibt und die Tempera­ turabsenkung am Ende dieser Zeitspanne mißt. Diese liegt bei kleiner Grundlast, z. B. bei etwa 6 K, während sie bei großer Grundlast nur etwa 1 K beträgt.

In der beschriebenen Weise läßt sich die jeweils beim Einleiten des Vorgefriervor­ ganges im Gerät tatsächlich vorhandene Grundlast (m _GL ) im Innenraum des Gerätes über den Gradienten der Innentemperatur nach der Zeit exakt bestimmen. Darüber hinaus kann die Grundlast im Innenraum eines derartigen Gerätes über die Änderung des Gradienten der Innentemperatur nach der Zeit, aber auch aus der nach dem Ab­ schalten des Kälteaggregates eintretenden Wiedererwärmung des Gefriergutes be­ stimmt werden. Dabei verhält sich allerdings der Temperaturanstieg zur Größe der Grundlast umgekehrt proportional.

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

Wird die beschriebene Einrichtung mit einer Eingabe ausgestattet, mit der bei beab­ sichtigter Neueinlagerung von noch warmem Gut dessen Menge und besondere Eigen­ schaft eingegeben werden kann, so ist diese in der Lage, die dieser neu einzubringenden Menge (m _NL ) entsprechende, im Hinblick auf Energieersparnis optimale Vorgefriertemperatur zu bestimmen. Für den Fall, daß der eingegebene Wert der neu einzubringenden warmen Last (m _NL ) für die gemessene Grundlast zu hoch sein sollte, kann vorgesehen sein, daß die Einrichtung den für den aktuellen Zustand gerade noch zulässigen maximalen Wert an neu einzubringender warmer Last (m _NL ) über eine An­ zeigevor­ richtung selbsttätig anzeigt. Im umgekehrten Fall wird bei kleiner neu einzubringender warmer Last (m _NL ) und großer Grundlast (m _GL ) der Vorgefrierzyklus dann unterbrochen, wenn die für diese neu einzubringende warme Last (m _NL ) er­ forderliche Kältereserve im Gerät geschaffen ist.

Es ist sinnvoll, die Einrichtung mit einer Anzeige auszustatten, welche nach Betäti­ gung der Vorgefrierschaltung und Eingabe der neu einzubringenden warmen Last (m _NL ) die Zeitspanne angibt, bis zu der bei der jeweils vorhandenen Grundlast (m _GL ) die notwendige Kältereserve für das neu einzula­ gernde Gefriergut bereitsteht. Nach Ablauf dieser Zeitspanne kann dann die Been­ digung des Vorgefrierzyklus bzw. die Einfrierbereitschaft für die neu einzubringende warme Last (m _NL ) durch eine bekannte Einrichtung signalisiert werden.

Claims (3)

1. Gefriergerät, insbesondere Haushalts-Gefriertruhe oder Gefrierschrank, mit ei­ ner temperaturabhängig gesteuerten Kältemaschine, deren Regler mit einer Vorgefrierschaltung versehen ist, mit deren Hilfe die Kältemaschine vorüber­ gehend unabhängig vom Regler einschaltbar ist, um im Bedarfsfall eine Kälte­ reserve für frisch einzulagerndes Gut zu schaffen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorgefrierschaltung mit einer Einrichtung versehen ist, welche das durch das leere Gefriergerät und das bereits eingelagerte Ge­ friergut (m _GL ) vorgegebene Kühlpotential anhand der Geschwindigkeit be­ stimmt, mit der die Temperatur im Nutzraum des Gefriergerätes nach Einlei­ tung des Vorgefriervorganges abfällt, und welche nach der Ermittlung dieses vorgegebenen Kühlpotentials die restliche Dauer des Vorgefriervorganges an­ hand von manuell eingegebenen Daten über das Gefrierverhalten des neu ein­ zulagernden Gefriergutes (m _NL ) festlegt.

2. Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die im Falle eines geringen vorgegebenen Kühlpotentials die Höchstmenge des ohne Schaden für das bereits länger lagernde Gefriergut neu einzulagernden Gefriergutes (m _NL ) angibt.

3. Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ richtung zur Erfassung des vorgegebenen Kühlpotentials einen Mikroprozessor aufweist, der mit Sensoren und/oder Signalgebern ausgestattet ist.