DE69304761T2

DE69304761T2 - Method and device for evaluating ice formation on a refrigerator evaporator, in particular of the type with forced air circulation

Info

Publication number: DE69304761T2
Application number: DE69304761T
Authority: DE
Inventors: Adriano Scaburri; Daniele Turetta
Original assignee: Whirlpool Europe BV
Current assignee: Whirlpool Europe BV
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2013-03-23
Also published as: IT1254854B; ITMI920755A0; EP0563724A1; DE69304761D1; EP0563724B1; ITMI920755A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Eisbildung auf einem Verdampfer eines Kühlgeräts, insbesondere eines Kühlgeräts der zwangsbelüfteten Art, das ein Gehäuse aufweist, welches ein oder mehrere temperaturgesteuerte Fächer hat, die eigene Zugangstüren besitzen und zur Aufnahme von Nahrungsmittel zur Frischhaltung dienen, wobei mindestens ein Heizelement, das bei seiner Aktivierung den Verdampfer enteist, und ein von einem elektrischen Motor angetriebener Ventilator zum Durchschicken von Luft durch den Verdampfer und durch das Fach bzw. die Fächer über im Gehäuse vorgesehene Kanäle vorgesehen sind und wobei der Ventilator zur Ausführung der Luftzirkulation mit einem Leitglied zusammenarbeitet, das die Luftzirkulation im Fach bzw. in den Fächern auf den Verdampfer richtet, so daß die Luft gekühlt wird.This invention relates to a method for detecting the formation of ice on an evaporator of a refrigerator, in particular a refrigerator of the forced ventilation type, comprising a housing having one or more temperature-controlled compartments with their own access doors and designed to contain food for keeping it fresh, at least one heating element which, when activated, defrosts the evaporator and a fan driven by an electric motor for passing air through the evaporator and through the compartment or compartments via ducts provided in the housing, the fan cooperating with a guide member to effect air circulation which directs the air circulation in the compartment or compartments towards the evaporator so that the air is cooled.

Wie allgemein bekannt ist, bildet sich beim Gebrauch eines derartigen Kühlgeräts (aus bekannten Gründen) Eis auf der Verdampferoberfläche, so daß eine verminderte Wärmeübertragung zwischen der Verdampferoberfläche und der den Verdampferdurchströmenden Luft erfolgt. Die Verdampferleistungsfähigkeit wird deshalb vermindert, woraus sich offensichtliche Nachteile ergeben.As is well known, when using such a cooling device, ice forms on the evaporator surface (for known reasons), so that there is a reduced heat transfer between the evaporator surface and the air flowing through the evaporator. The evaporator efficiency is therefore reduced, which results in obvious disadvantages.

Um den Verdampfer von der auf ihm gebildeten Eisschicht zu befreien, ist er mit einem üblichen, elektrischen Widerstandselement (oder einem anderen entsprechenden Heizelement) verbunden, das das Eis erwärmt und es in Wasser verwandelt, wenn Strom durch dieses Element fließt. Das Wasser wird dann über einen geeigneten Kanal vom Verdampfer abgeleitet. Diese Enteisung wird auf verschiedene Weise bewirkt. Beispielsweise kann der Verdampfer automatisch nach einer festgelegten Betriebszeit der üblichen Kühlgeräteschaltung des Kühlgeräts (oder des bekannten Kompressors dieser Schaltung) enteist werden. Dieses Enteisungsverfahren berücksichtigt jedoch nicht, ob es wirklich nötig ist, das Eis zu der bestimmten Zeit vom Verdampfer zu entfernen, so daß eine Enteisung stattfindet, wenn diese wirklich nicht nötig ist (mit offensichtlichen Nachteilen vom Standpunkt des Kühlgerätebetriebs aus).In order to free the evaporator from the layer of ice formed on it, it is connected to a conventional electrical resistance element (or other corresponding heating element) which heats the ice and turns it into water when current passes through this element. The water is then drained from the evaporator through a suitable channel. This defrosting is achieved in various ways. For example, the evaporator can be defrosted automatically after a set operating time of the conventional refrigeration circuit of the refrigerator (or the known compressor of this circuit). However, this defrosting method does not take into account whether it is really necessary to remove the ice from the evaporator at the set time, so that defrosting takes place when it is really not necessary (with obvious disadvantages from the point of view of the refrigerator operation).

Verfahren und Anordnungen zur Feststellung von Eis auf dem Verdampfer sind bekannt (beispielsweise solche, die optische Feststellungmittel verwenden), die dann das mit dem Verdampfer verbundene Heizelement entweder aktivieren oder nicht aktivieren (während zur gleichen Zeit der Betrieb der Kühlgeräteschaltung unterbrochen wird, von der der Verdampfer einen Teil bildet). Die US-A-3728867 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Flüssigkeitsflußverstärker die angestiegenen Differenzen des Luftdrucks auf entgegengesetzten Seiten der Kühleinheit eines mit Zwangsbelüftung arbeitenden Kühlsystems mißt, wobei diese Differenzen aufgrund der Verstopfung der Kühleinheit mit Eis auftreten. Diese Verfahren und Anordnungen haben jedoch einen Ausstattungsumfang und/oder Konstruktionskosten, die sich negativ auf die Gesamtkosten des Kühlgeräts auswirken. Ferner erlauben diese Verfahren und Anordnungen keine genaue und zuverlässige Messung der Dicke des Eises auf dem Verdampfer. Sie können auch nur messen, ob eine Schicht auf einem vorgebenen Teil des Verdampfers vorhanden ist. Demzufolge kann der auf dem Messen des Eises auf dem Verdampfer basierende Betrieb des mit dem Verdampfer verbundenen Heizelements manchmal unnötig sein, so daß der Kühlgeräteleistungsergebnisgrad negativ beeinflußt wird.Methods and arrangements for detecting ice on the evaporator are known (for example those using optical detection means) which then either activate or deactivate the heating element connected to the evaporator (while at the same time interrupting the operation of the refrigeration circuit of which the evaporator forms a part). US-A-3728867 describes a method in which a liquid flow amplifier measures the increased differences in air pressure on opposite sides of the refrigeration unit of a forced air refrigeration system, which differences occur due to the clogging of the refrigeration unit with ice. However, these methods and arrangements have a level of equipment and/or construction costs which negatively affect the overall cost of the refrigeration unit. Furthermore, these methods and arrangements do not allow an accurate and reliable measurement of the thickness of the ice on the evaporator. They can only measure whether a layer is present on a given part of the evaporator. As a result, the operation of the heating element connected to the evaporator based on the measurement of ice on the evaporator may sometimes be unnecessary, so that the refrigerator performance level is negatively affected.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Messung des Vorhandenseins von Eis auf dem Verdampfer zu schaffen, aufgrunddessen der Verdampfer nur dann enteist wird, wenn er mit einer Eisschicht in einem Ausmaß bedeckt ist, daß seine Wärmeübertragungseigenschaften geändert werden.An object of the present invention is to provide a method for measuring the presence of ice on the evaporator, as a result of which the evaporator is only defrosted when it is covered with a layer of ice to an extent that its heat transfer properties are changed.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, das mit niedrigen Ausstattungskosten verbunden ist und durch das der Verdampferenteisungsvorgang optimiert werden kann.A further object is to provide a method of the type mentioned which is associated with low equipment costs and by means of which the evaporator defrosting process can be optimized.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur Feststellung der Dicke der Verdampfereisschicht zu schaffen, wobei diese Anordnung einfach aufgebaut ist, zuverlässig gebraucht und betrieben werden kann und das mit dem Verdampfer verbundene Heizelement nur dann aktiviert, wenn auf der Verdampferoberfläche eine solche Eismenge vorhanden ist, daß die Wärmeübertragungseigenschaften des Verdampfers geändert werden.A further object of the invention is to provide an arrangement for determining the thickness of the evaporator ice layer, which arrangement is simple in construction, can be used and operated reliably and only activates the heating element connected to the evaporator when there is such an amount of ice on the evaporator surface that the heat transfer properties of the evaporator are changed.

Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren der genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Änderung eines Betriebsparameters des den Ventilator betreibenden Motors gemessen wird.These tasks are solved by a method of the type mentioned, which is characterized in that the change in an operating parameter of the motor driving the fan is measured.

Dieses Verfahren wird durch eine Anordnung durchgeführt, die einem Kühlgerät der genannten Art zugeordnet ist und die gekennzeichnet ist durch ein Schaltmittel, das in einer den Ventilatormotor speisenden Leitung liegt, und durch Meßmittel, die einen Betriebsparameter des Motors messen und ein sich auf den Ventilatorbetriebszustand beziehendes Signal erzeugen, das Vergleichs- und Steuermitteln zugeführt wird, welche das Signal mit einem Bezugssignal vergleichen und auf der Basis dieses Vergleichsvorgangs auf das Schaltmittel so einwirken, daß der Ventilatorbetriebszustand geändert wird, und so auf das Heizelement einwirken, daß dieses aktiviert wird und damit den Verdampfer enteist.This method is carried out by an arrangement which is associated with a refrigeration device of the type mentioned and which is characterized by a switching means which is located in a line feeding the fan motor and by measuring means which measure an operating parameter of the motor and generate a signal relating to the fan operating state, which is fed to comparison and control means which compare the signal with a reference signal and, on the basis of this comparison process, act on the switching means in such a way that the fan operating state is changed, and act on the heating element in such a way that it is activated and thus defrosts the evaporator.

Die vorliegende Erfindung geht aus den beigefügten Zeichnungen klarer hervor, die nichtbegrenzende Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen:The present invention will become clearer from the accompanying drawings, which show non-limiting embodiments. In the drawings:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kühlgeräts, das nach der Erfindung aufgebaut ist,Fig. 1 is a schematic view of a cooling device constructed according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,Fig. 3 is a block diagram of a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführung einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,Fig. 4 is a block diagram of a second embodiment of a circuit arrangement according to the invention,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführung einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung undFig. 5 is a block diagram of a third embodiment of a circuit arrangement according to the invention and

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführung einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.Fig. 6 is a block diagram of a fourth embodiment of a circuit arrangement according to the invention.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Kühlgerät (beispielsweise ein Haushaltskühlschrank) allgemein mit 1 bezeichnet. Der Kühlschrank 1 weist einen Ventilator 3 auf, der durch einen Motor 2 angetrieben wird. Dieser Motor wird über eine elektrische Leitung 4 und eine bekannte Steuerschaltung 5 (beispielsweise einen statischen Schalter, der von einer üblichen, nicht gezeigten Steuereinheit gesteuert wird, die mit einer bekannten Zeitschaltuhr verbunden ist, die den Betrieb des Kühlschranks steuert) mit Strom versorgt. Der Ventilator 3 ist in einem im Gehäuse 1A des Kühlschranks befindlichen Fach 100 in Verbindung mit einem Verdampfer 102 angeordnet. Dieser Ventilator kann auch Luft durch einen Kanal 103 treiben, wenn der Kühlschrank so aufgebaut ist, daß er mehrere übereinanderliegende Fächer aufweist. Dieser Kanal endet dann im letzten dieser Fächer. Dieser Ventilator führt dem Fach 100 auch unmittelbar Luft über eine Öffnung 105 zu, die im Bereich des Verdampfers 102 vorgesehen ist. In der Nähe des Verdampfers ist auch ein übliches Luftdurchlaßglied 106 vorhanden, durch das Luft vom Fach 100 über eine Öffnung 107 zum Verdampfer strömen kann. Der Verdampfer weist einen Körper 110 auf, der in bekannter Weise mit Rippen 111 versehen ist.In Figures 1 and 2, a cooling appliance (for example a domestic refrigerator) is generally indicated at 1. The refrigerator 1 comprises a fan 3 driven by a motor 2. This motor is powered by an electric line 4 and a known control circuit 5 (for example a static switch controlled by a conventional control unit, not shown, connected to a known timer which controls the operation of the refrigerator). The fan 3 is arranged in a compartment 100 in the housing 1A of the refrigerator in connection with an evaporator 102. This fan can also drive air through a duct 103 if the refrigerator is constructed so that it has several compartments one above the other. This duct then ends in the last of these compartments. This fan also supplies air directly to the compartment 100 via an opening 105 provided in the area of the evaporator 102. In the vicinity of the evaporator there is also a conventional air passage member 106 through which air can flow from the compartment 100 to the evaporator via an opening 107. The evaporator has a body 110 which is provided with ribs 111 in a known manner.

Gemäß Fig. 3 ist der Motor 2 des Ventilators 3 über eine Rückleitung 4A mit der Steuerschaltung 5 verbunden, der die Netzspannung VR in bekannter Weise zugeführt wird. Eine Rückkopplungsleitung 6 verbindet die Steuerschaltung 5 mit einer Integratorschaltung 8, die über elektrische Leitungen 9 und 10 an die Anschlüsse 11 und 12 des Motors 3 angeschlossen ist und die über die Leitung 6 ein Steuersignal VA abgibt, das die Steuerschaltung 5 veranlaßt, die Speisespannung für den Motor 3 in bekannter Weise konstantzuhalten.According to Fig. 3, the motor 2 of the fan 3 is connected via a Return line 4A is connected to the control circuit 5, to which the mains voltage VR is supplied in a known manner. A feedback line 6 connects the control circuit 5 to an integrator circuit 8, which is connected via electrical lines 9 and 10 to the terminals 11 and 12 of the motor 3 and which emits a control signal VA via the line 6, which causes the control circuit 5 to keep the supply voltage for the motor 3 constant in a known manner.

Ein Drehzahlmesserdynamo 15 (oder eine Steuerschaltung, die einen derartigen Dynamo aufweist) mißt die Drehzahl des Motors 2. Der Dynamo 15 ist mit einem Digital-Analog-Wandler 16 verbunden, der an einen nichtinvertierenden Eingang 17 einer an sich bekannten Vergleichsschaltung 18 angeschlossen ist. Dem invertierenden Eingang 19 der Vergleichsschaltung 18 wird ein Bezugssignal VE zugeführt, das einer sehr dünnen Eisschicht auf dem Verdampfer 102 entspricht; diese dünne Eisschicht verschlechtert den Luftstrom durch den Verdampfer 102 nicht wesentlich. Der Ausgang 20 der Vergleichsschaltung 18 ist mit einem üblichen Heizelement 21 verbunden, das in der Nähe des Verdampfers 102 angeordnet ist. Die Vergleichsschaltung 18 steuert auch die öffnung eines Schalters 23 in der Leitung 4, beispielsweise über ein (nicht gezeigtes) übliches, bistabiles Element oder ein analoges Relais 28, das an den Ausgang 20 der Vergleichsschaltung angeschlossen ist. Der Schalter 23 ist während des normalen Betriebs des Kühlschranks geschlossen.A tachometer dynamo 15 (or a control circuit comprising such a dynamo) measures the speed of the engine 2. The dynamo 15 is connected to a digital-analog converter 16 which is connected to a non-inverting input 17 of a comparison circuit 18 known per se. The inverting input 19 of the comparison circuit 18 is supplied with a reference signal VE which corresponds to a very thin layer of ice on the evaporator 102; this thin layer of ice does not significantly impair the air flow through the evaporator 102. The output 20 of the comparison circuit 18 is connected to a conventional heating element 21 which is arranged in the vicinity of the evaporator 102. The comparison circuit 18 also controls the opening of a switch 23 in the line 4, for example via a conventional bistable element (not shown) or an analogue relay 28 connected to the output 20 of the comparison circuit. The switch 23 is closed during normal operation of the refrigerator.

Die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird nun in Verbindung mit der Steuerung des Ventilatormotors 2 beschrieben, der mit der in Fig. 3 gezeigten Schaltung 25 verbunden ist.The implementation of the method according to the invention will now be described in connection with the control of the fan motor 2 which is connected to the circuit 25 shown in Fig. 3.

Während des normalen Kühlschrankbetriebs steuert die Steuerschaltung 5 den Betrieb des Mototrs 2 in bekannter Weise. Wie bereits bemerkt wurde, steuert die Steuerschaltung 5 über die Integratorschaltung 8 die Stromversorgung des Motors 2 derart, daß dieser mit einer konstanten Spannung betrieben wird. Die Steuerschaltung 5 ist auch über eine elektrische Leitung 29 mit einem üblichen Relais 30 verbunden, das einen Schalter 31 steuert, welcher zwischen dem Ausgang 20 der Vergleichsschaltung 18 und dem Heizelement 21 liegt (wie in Fig. 3 gezeigt ist).During normal refrigerator operation, the control circuit 5 controls the operation of the motor 2 in a known manner. As already noted, the control circuit 5 controls the power supply to the motor 2 via the integrator circuit 8 in such a way that that it is operated with a constant voltage. The control circuit 5 is also connected via an electrical line 29 to a conventional relay 30 which controls a switch 31 which is located between the output 20 of the comparison circuit 18 and the heating element 21 (as shown in Fig. 3).

Aus bekannten Gründen bildet sich während des Kühlschrankbetriebs Eis auf dem Verdampfer, das mit der Zeit eine bedeutende Dicke erreichen kann, so daß der normale Luftstrom längs den Verdampferrippen 111 vermindert wird. Dadurch wird die Drehzahl des Ventilators geändert, und zwar im Sinne eines Leerlaufs. Die resultierende Drehzahlzunahme wird durch den Drehzahlmesserdynamo 15 gemessen.For known reasons, ice forms on the evaporator during refrigerator operation, which can reach a significant thickness over time, so that the normal air flow along the evaporator fins 111 is reduced. This changes the speed of the fan, in the sense of idling. The resulting increase in speed is measured by the tachometer dynamo 15.

Während des normalen Kühlschrankbetriebs, bei dem sich kein Eis auf dem Verdampfer 102 bildet, erzeugt der Drehzahlmesserdynamo 15 ein (digitales) Signal VB mit einem Wert, der sich nur wenig vom Wert des Signals VE unterscheidet oder kleiner als dieser Wert ist. Wenn daher das in ein analoges Signal umgewandelte Signal VB die Vergleichsschaltung 18 erreicht, erzeugt diese Vergleichsschaltung kein Ausgangssignal.During normal refrigerator operation, in which no ice forms on the evaporator 102, the tachometer dynamo 15 generates a (digital) signal VB with a value that differs only slightly from or is smaller than the value of the signal VE. Therefore, when the signal VB converted into an analog signal reaches the comparison circuit 18, this comparison circuit does not generate an output signal.

Wenn sich Eis auf dem Verdampfer bildet, nimmt der Wert des Signals VB gegenüber dem des Signals VE möglicherweise beträchtlich zu. Der Vergleich zwischen diesen beiden Signalen durch die Vergleichsschaltung 18 führt dann dazu, daß diese Vergleichsschaltung ein (analoges oder digitales) Signal VC abgibt, das das Öffnen des Schalters 23 und die Einschaltung des Heizelements 21 veranlaßt. Auf diese Weise wird der Ventilator stillgesetzt und die Enteisung des Verdampfers eingeleitet. Die Steuerschaltung 5 stellt in vorteilhafter Weise das Öffnen des Schalters 23 in bekannter Weise fest und wirkt (direkt oder indirekt) auf den üblichen (nicht gezeigten) Kompressor der Kühlschrankschaltung so ein, daß der Kompressor stillgesetzt wird, wobei der Verdampfer einen Teil der Kühlschrankschaltung bildet. Der Kühlschrankbetrieb wird demnach unterbrochen.When ice forms on the evaporator, the value of the signal VB may increase considerably with respect to that of the signal VE. The comparison between these two signals by the comparison circuit 18 then results in this comparison circuit issuing a signal VC (analogue or digital) which causes the switch 23 to open and the heating element 21 to switch on. In this way, the fan is stopped and the defrosting of the evaporator is initiated. The control circuit 5 advantageously detects the opening of the switch 23 in a known manner and acts (directly or indirectly) on the usual compressor (not shown) of the refrigerator circuit so that the compressor is stopped, the evaporator forms part of the refrigerator circuit. The refrigerator operation is therefore interrupted.

Nach Ablauf einer bestimmten Zeit, die zur Enteisung des Verdampfers ausreicht, wirkt die Steuerschaltung 5 auf das Relais 30 ein, das damit den (normalerweise geschlossenen) Schalter 31 öffnet. Dabei wird das Heizelement 21 abgeschaltet.After a certain time has elapsed, which is sufficient to defrost the evaporator, the control circuit 5 acts on the relay 30, which then opens the (normally closed) switch 31. The heating element 21 is thereby switched off.

Etwa zur gleichen Zeit (oder möglicherweise früher) schließt das Relais 28 den Schalter 23 in bekannte Weise. Die Steuerschaltung 5 kann deshalb den Ventilator 3 wieder steuern und setzt den Kompressor wieder in Betrieb, so daß der Kühlschrank wieder in Betrieb genommen wird.At about the same time (or possibly earlier), the relay 28 closes the switch 23 in a known manner. The control circuit 5 can therefore control the fan 3 again and restarts the compressor so that the refrigerator is put into operation again.

Alternativ kann der (nicht gezeigte) Eissensor feststellen, daß es kein Eis mehr auf dem Verdampfer gibt.Alternatively, the ice sensor (not shown) can detect that there is no more ice on the evaporator.

Eine besondere Ausführung der Erfindung ist beschrieben worden. Abänderungen sind jedoch möglich, beispielsweise insofern, als der Drehzahlmesserdynamo statt der Erzeugung eines digitalen Signals unmittelbar ein analoges Signal erzeugt, das durch die Vergleichsschaltung 18 ständig mit dem (in diesem Fall ebenfalls analogen) Bezugssignal verglichen wird. Dieses Bezugssignal kann einen Festwert oder einen veränderlichen Wert haben und kann durch übliche, elektrische Glieder, wie einen Trimmer oder andere bekannte Glieder, eingestellt werden. Die Steuerschaltung 5 kann auch eine übliche Mikroprozessorschaltung sein und den Vergleich zwischen den Signalen VB und VE ausführen. Dieser Vergleich kann entweder ständig während der ganzen Betriebszeit des Kühlschranks 1 oder zyklisch zu bestimmten Zeiten erfolgen.A particular embodiment of the invention has been described. However, modifications are possible, for example in that instead of generating a digital signal, the tachometer dynamo directly generates an analog signal which is constantly compared with the (in this case also analog) reference signal by the comparison circuit 18. This reference signal can have a fixed value or a variable value and can be adjusted by conventional electrical elements such as a trimmer or other known elements. The control circuit 5 can also be a conventional microprocessor circuit and carry out the comparison between the signals VB and VE. This comparison can be carried out either continuously during the entire operating time of the refrigerator 1 or cyclically at certain times.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung; in dieser Figur sind Teile, die denen der Fig. 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Fig. 4 shows a further embodiment of the invention; in this figure, parts corresponding to those in Fig. 3 are provided with the same reference numerals.

In dieser Figur ist die Rückkopplungsleitung (über die die Steuerschaltung 5 die Arbeitsweise des Motors 2 im Sinne einer Konstanthaltung der Drehzahl steuert) unmittelbar mit dem Analog-Digital-Wandler 16 oder mit dem Drehzahlmesserdynamo 15 verbunden, wenn dieser ein analoges Signal VB erzeugt oder wenn die Steuerschaltung 5 in der Lage ist, direkt auf ein digitales Signal einzuwirken.In this figure, the feedback line (via which the control circuit 5 controls the operation of the motor 2 in order to keep the speed constant) is connected directly to the analog-digital converter 16 or to the tachometer dynamo 15 if the latter generates an analog signal VB or if the control circuit 5 is able to act directly on a digital signal.

Ein Shuntwiderstand 40 ist in der Rückleitung 4A zwischen dem Motor 2 und der Steuerschaltung 5 eingeschaltet und liegt somit in Reihe mit diesem Motor; die Anschlüsse 41, 42 dieses Widerstands sind an elektrische Leitungen 43, 44, die zur Intergratorschaltung 8 führen, und an elektrische Leitungen 45, 46 angeschlossen, die zu einem bekannten Strommeßglied oder Sensor 47 führen. Die Integratorschaltung 8 ist über eine elektrische Leitung 48 mit einem üblichen Vervielfacher 50 verbunden, während der Sensor 47 über eine Leitung 49 an diesen Vervielfacher angeschlossen ist. Diese Leitungen führen Signale, die der Motorspannung bzw. dem Motorstrom entsprechen. Daher erzeugt der Vervielfacher 50 an seiner Ausgangsleitung 51 ein Signal VD, das proportional der vom Motor 2 während seines Betriebs aus dem öffentlichen Netz bezogenen Leistung ist. Die Leitung 51 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang 17 der Vergleichsschaltung 18 verbunden.A shunt resistor 40 is connected in the return line 4A between the motor 2 and the control circuit 5 and is thus in series with this motor; the terminals 41, 42 of this resistor are connected to electrical lines 43, 44 leading to the integrator circuit 8 and to electrical lines 45, 46 leading to a known current measuring element or sensor 47. The integrator circuit 8 is connected to a conventional multiplier 50 via an electrical line 48, while the sensor 47 is connected to this multiplier via a line 49. These lines carry signals corresponding to the motor voltage and the motor current, respectively. The multiplier 50 therefore produces on its output line 51 a signal VD which is proportional to the power drawn by the motor 2 from the public network during its operation. The line 51 is connected to the non-inverting input 17 of the comparison circuit 18.

Während des Betriebs des Kühlschranks 1 liegt der Wert des Signals VC im wesentlichen nahe bei oder unter dem Wert des Signals VE. Beim Vergleich dieser beiden Signale wird deshalb von der Vergleichsschaltung 18 kein Ausgangssignal VC abgegeben.During operation of the refrigerator 1, the value of the signal VC is substantially close to or below the value of the signal VE. When these two signals are compared, no output signal VC is therefore emitted by the comparison circuit 18.

Wenn sich eine erhebliche Eismenge auf dem Verdampfer 102 gebildet hat, ändern sich die Motorspannung und der Motorstrom. Daher ändert sich die vom Motor 2 aufgenommene Leistung. Das Signal VD ändert sich deshalb auf einen Wert, der sich von dem des Signals VE beträchtlich unterscheiden kann. Dies führt, wie bereits erwähnt wurde, zur Erzeugung des Signals VC, zur Stillsetzung des Motors 2 und zur Verdampferenteisung. Nach Ablauf einer geeigneten Zeit kehrt das System zu den Anfangsbedingungen zurück, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschrieben wurde.When a significant amount of ice has formed on the evaporator 102, the motor voltage and current change. Therefore, the power absorbed by the motor 2 changes. The signal VD therefore changes to a value that may be considerably different from that of the signal VE. This leads, as already mentioned, to the generation of the signal VC, to stop engine 2 and defrost the evaporator. After a suitable time has elapsed, the system returns to the initial conditions, as already described in connection with Fig. 3.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. In dieser Figur sind Teile, die denen der vorher beschriebenen Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In dieser Figur wird die Betriebsweise des Motors 2 wieder durch den Drehzahlmesserdynamo so gesteuert, daß die Drehzahl konstantgehalten wird. Die Eisbildung wird jedoch über die Integratorschaltung 8 oder abhängig von der durch die Integratorschaltung 8 gemessenen Änderung der Speisespannung des Motors 2 festgestellt.Fig. 5 shows a further embodiment of the invention. In this figure, parts that correspond to those in the previously described figures are provided with the same reference numerals. In this figure, the operation of the motor 2 is again controlled by the tachometer dynamo so that the speed is kept constant. The formation of ice, however, is detected via the integrator circuit 8 or depending on the change in the supply voltage of the motor 2 measured by the integrator circuit 8.

Im Fall der Fig. 5 führt die Bildung einer erheblichen Eisschicht zu einem Anstieg der vom öffentlichen Netz bezogenen Motorspannung (wobei der Motor 2 mit konstanter Drehzahl arbeitet). Die Integratorschaltung 8 gibt daher an die Vergleichsschaltung 18 ein Signal V&sub6; ab, das sich beträchtlich vom Signal VE unterscheidet (während das Ausgangssignal der Integratorschaltung dem Signal VE während des Normalbetriebs des Kühlschranks nahekommt oder das Signal VE unterschreitet, wobei sich eine Frostschicht auf dem Verdampfer befindet, die geringer als diejenige ist, die den Luftstrom durch den Verdampfer beträchtlich behindern oder den von Luft durchströmten Durchgangsquerschnitt des Verdampfers beträchtlich vermindern würde).In the case of Fig. 5, the formation of a significant layer of ice leads to an increase in the motor voltage drawn from the public network (the motor 2 operating at a constant speed). The integrator circuit 8 therefore supplies to the comparison circuit 18 a signal V6 which differs considerably from the signal VE (while the output signal of the integrator circuit is close to the signal VE during normal operation of the refrigerator or is lower than the signal VE, with a layer of frost on the evaporator which is less than that which would significantly impede the flow of air through the evaporator or significantly reduce the cross-section of the evaporator through which air flows).

In diesem Fall arbeitet die Vergleichsschaltung 18 in der beschriebenen Weise, um den Motor 2 stillzusetzen und das Heizelement einzuschalten. Nach der Enteisung des Verdampfers wird der Motor 2 wieder in Betrieb gesetzt und das Heizelement 21 ausgeschaltet (wie bereits beschrieben wurde).In this case, the comparison circuit 18 operates in the manner described to stop the motor 2 and switch on the heating element. After defrosting the evaporator, the motor 2 is restarted and the heating element 21 is switched off (as already described).

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. In dieser Figur sind Teile, die denen der vorher beschriebenen Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 6 ist keine Rückkopplung zum Ventilatormotor für die Steuerung vorhanden, weil der verwendete Motor in diesem Fall ein Hochleistungsmotor mit einer sehr konstanten Drehzahleigenschaft ist. Dieser Motor ist in der Fig. 6 mit 2A bezeichnet und arbeitet mit einer konstanten Spannung und bekannten Drehzahl. Er wird "strom"-gesteuert, wobei der Widerstand 40 in der Leitung 4A angeordnet ist und Anschlüsse 41, 42 dieses Widerstands an Leitungen 45, 46 angeschlossen sind, die zu einem bekannten Stromsensor 47 führen. Wenn die Eisdicke auf dem Verdampfer während des Kühlschrankbetriebs den Strom der den Verdampfer durchströmenden Luft nicht wesentlich behindert, erzeugt der Stromsensor ein Signal VH, das im wesentlichen nahe beim Schwellwertsignal VE oder unter diesem liegt. Wenn sich eine erhebliche Eisschicht auf dem Verdampfer 102 bildet, wird das Signal VH beträchtlich größer als das Signal VE. Die Vergleichsschaltung 18 erzeugt deshalb ein Signal VC, das die Stillsetzung des Motors 2 und die Einschaltung des Heizelements 21 veranlaßt. Nachdem der Verdampfer enteist worden ist, wird der Motor in der beschriebenen Weise wieder in Betrieb gesetzt und das Heizelement 21 ausgeschaltet.Fig. 6 shows a further embodiment of the invention. In this figure, parts which correspond to those of the previously described figures are given the same reference numerals. In Fig. 6, there is no feedback to the fan motor for control because the motor used in this case is a high power motor with a very constant speed characteristic. This motor is designated 2A in Fig. 6 and operates at a constant voltage and known speed. It is "current" controlled, with resistor 40 arranged in line 4A and terminals 41, 42 of this resistor connected to lines 45, 46 leading to a known current sensor 47. If the thickness of ice on the evaporator during refrigerator operation does not significantly impede the flow of air passing through the evaporator, the current sensor produces a signal VH which is substantially close to or below the threshold signal VE. If a significant layer of ice forms on the evaporator 102, the signal VH will be considerably larger than the signal VE. The comparison circuit 18 therefore generates a signal VC which causes the motor 2 to stop and the heating element 21 to switch on. After the evaporator has been defrosted, the motor is restarted in the manner described and the heating element 21 is switched off.

In den Figuren 3 bis 6 sind Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben worden, bei dem die Eisschicht auf dem Verdampfer indirekt durch Messung der Änderung eines Parameters des Motors 2 des Ventilators 3 festgestellt wird (Drehzahl, aufgenommene Leistung, aufgenommene Spannung oder aufgenommener Strom).Figures 3 to 6 describe arrangements for carrying out the method according to the invention, in which the layer of ice on the evaporator is detected indirectly by measuring the change in a parameter of the motor 2 of the fan 3 (speed, power consumption, voltage consumption or current consumption).

Claims

1. Method for detecting the formation of ice on an evaporator (102) of a refrigerator (1), in particular a refrigerator of the forced ventilation type, which has a housing (1A) which has one or more temperature-controlled compartments (100) which have their own access doors and are used to hold foodstuffs for keeping them fresh, at least one heating element (21) which, when activated, defrosts the evaporator, and a fan (3) driven by an electric motor (2) for sending air through the evaporator and through the compartment or compartments via channels provided in the housing are provided, and the fan cooperates with a guide member to carry out the air circulation, which directs the air circulation in the compartment or compartments towards the evaporator so that the air is cooled, characterized in that the change in an operating parameter of the motor operating the fan (3) (2) is measured.

2. Method according to claim 1, characterized in that the measured operating parameter is the motor voltage taken from the public network, the motor (2) being operated at a constant speed.

3. Method according to claim 1, characterized in that the measured operating parameter is the motor current taken from the public network, the motor (2) being operated at a constant speed.

4. Method according to claim 1, characterized in that the measured operating parameter is the engine power taken from the public network, the engine (2) being operated at a constant speed.

5. Method according to claim 1, characterized in that the measured operating parameter is the engine speed, whereby the engine (2) is operated at a constant speed.

6. Circuit arrangement for detecting the formation of ice on an evaporator (102) of a refrigerator (1), in particular a refrigerator of the forced ventilation type, which has a housing (1A) which has one or more temperature-controlled compartments (100) which have their own access doors and serve to accommodate foodstuffs for keeping them fresh, at least one heating element (21) which, when activated, defrosts the evaporator, and a fan (3) driven by an electric motor (2) for sending air through the evaporator and through the compartment or compartments via channels provided in the housing are provided, and the fan cooperates with a guide member to carry out the air circulation, which directs the air circulation in the compartment or compartments towards the evaporator so that the air is cooled, characterized in that switch means (23) which are arranged in a control circuit for controlling the motor (2) of the fan (3) with power supply line (4) are arranged, and sensor means (15, 8, 47, 50) for measuring an operating parameter of the motor (2) and for generating a signal (VB, VD, VG, VH) relating to the operating condition of the fan, that this signal is fed to comparison and control means (18) which compare the signal with a reference signal (VE) and on the basis of this comparison are designed so that they act on the switch means (23) in such a way that the working conditions of the fan (3) are changed, and act on the heating element (21) in such a way that this is switched on to defrost the evaporator (102).

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the fan motor (2) with constant voltage and that the sensor means are formed by a tachometer dynamo (15).

8. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the fan motor (2) is operated at a constant speed and that the sensor means are formed by an integrator circuit (8).

9. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the fan motor (2) is operated at a constant speed, that the motor is a high-performance type and that the sensor means are formed by a current measuring element (47) which is connected to the terminals (41, 42) of a resistor (40) which is in series with the motor (2).

10. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the fan motor (2) is operated at a constant speed, that the sensor means are formed by a multiplier circuit (50) which is connected to an integrator circuit (8) which measures the voltage drawn by the motor (2) from the public network, and to a current measuring element (47) which measures the current drawn by the motor (2) from the public network, and that the multiplier circuit (50) generates a signal (VD) which is fed to the comparison and control means (18) and which corresponds to the power drawn by the motor (2) from the public network.