單回路式制冷器具的制作方法
【專利摘要】一種制冷器具，尤其是家用制冷器具，具有一制冷劑回路，在該制冷劑回路中，一壓縮機(jī)（8）與至少一個配屬于冷的存放格（2）的第一蒸發(fā)器（6）和一串聯(lián)地連接在該第一蒸發(fā)器（6）后的、配屬于暖的存放格（3）的第二蒸發(fā)器（7）連接。一控制電路（12）與該暖的存放格（3）的第一溫度傳感器（13）連接，以便在由該第一溫度傳感器（13）所感測的溫度（T；T1）高于一極限值（Tmax）時(shí)和在從壓縮機(jī)（8）的在前的關(guān)斷起所經(jīng)的時(shí)間段超過一極限值（taus）時(shí)，使所述壓縮機(jī)（8）接通。
【專利說明】單回路式制冷器具
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷器具、尤其ー種家用制冷器具，該制冷器具具有一制冷劑回路，在該制冷劑回路中，一壓縮機(jī)與至少兩個蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器分別配屬于不同地調(diào)節(jié)溫度的存放格。這些蒸發(fā)器可以在該制冷劑回路中并聯(lián)并且可以設(shè)置有ー換向閥，以根據(jù)在哪個存放格中存在冷卻需求而定來以制冷劑供應(yīng)兩個蒸發(fā)器之一。相比而言，在所謂的單回路式制冷器具中，兩個蒸發(fā)器相互串聯(lián)連接，從而來自壓縮機(jī)的制冷劑首先流經(jīng)第一蒸發(fā)器并且隨后流經(jīng)第二蒸發(fā)器。因?yàn)檫@類制冷器具不需要用于控制制冷劑流的換向閥，它們可被牢固和便宜地制造。
[0002]這種單回路式制冷器具的壓縮機(jī)的運(yùn)行傳統(tǒng)上借助一溫度傳感器來調(diào)節(jié)，該溫度傳感器布置在由第二蒸發(fā)器冷卻的存放格中。如果該溫度傳感器確定了冷卻需求，則制冷劑也經(jīng)第一蒸發(fā)器循環(huán)，與第一蒸發(fā)器的存放格是否實(shí)際具有冷卻需求無關(guān)。為了盡管缺少調(diào)節(jié)而第一存放格還是具有合適的溫度，蒸發(fā)器和存放格的尺寸確定、存放格的隔熱強(qiáng)度、制冷劑質(zhì)量流、絕對的壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間和其他參數(shù)必須準(zhǔn)確地相互協(xié)調(diào)。然而仔細(xì)的協(xié)調(diào)也僅能夠?qū)崿F(xiàn)在一狹窄的環(huán)境溫度區(qū)間內(nèi)的滿意運(yùn)行。如果環(huán)境溫度過高，則較暖的存放格的冷卻需求比較冷的存放格的冷卻需求以百分?jǐn)?shù)計(jì)地更迅速地提高，從而，當(dāng)溫度傳感器布置在較暖的格中時(shí)，較冷的格的溫度下降到額定范圍之下。然而，不必要地強(qiáng)烈的冷卻導(dǎo)致提高的能量需求。反之，如果環(huán)境溫度過低，則較暖的格的冷卻需求比較冷的格的冷卻需求更劇烈地下降。其后果可能是較冷的格未被充分地冷卻，由此可能損害較冷的格中的冷卻物的可保存性。
[0003]該問題的長期以來已知的解決方案是所謂的冬季接通。借助于該冬季接通，用戶能夠在普通運(yùn)行方式和用于冷的環(huán)境的運(yùn)行方式之間轉(zhuǎn)換。在后ー種運(yùn)行方式中，在較暖的存放格中運(yùn)行ー加熱裝置，該加熱裝置導(dǎo)致，該格的溫度傳感器比沒有加熱裝置的情況更頻繁地報(bào)告冷卻需求。這樣，壓縮機(jī)運(yùn)行得足夠頻繁，以引起較冷的格的充分冷卻。然而，該制冷器具的效率被該附加的加熱裝置顯著地?fù)p害了。
[0004]由DE 10 064 318 Al已知ー種制冷器具，該制冷器具包括:一制冷劑回路，在該制冷劑回路中，一壓縮機(jī)與至少ー個配屬于冷的存放格的第一蒸發(fā)器和在串聯(lián)中連接在該第一蒸發(fā)器后的、配屬于暖的存放格的第二蒸發(fā)器連接；和ー控制電路，該控制電路與暖的存放格的第一溫度傳感器連接，以便在由該第一溫度傳感器所感測的溫度高于ー極限值時(shí)接通壓縮機(jī)。如果較冷的存放格上的第二溫度傳感器確定了冷卻需求，則使壓縮機(jī)接通一短的時(shí)間，從而液態(tài)的制冷劑雖然到達(dá)較冷的存放格的在制冷劑回路中處于下游的蒸發(fā)器中，但是不到達(dá)較暖的存放格的處于上游的蒸發(fā)器中。以這種方式，能夠基本上使冷卻作用限制到實(shí)際存在冷卻需求的那個存放格上。
[0005]雖然這樣能夠省去傳統(tǒng)地、低能效地加熱較暖的存放格，但是在較冷的格上安裝第二溫度傳感器并且與控制電路布線的必要性又導(dǎo)致提高的制造成本。
[0006]因此，本發(fā)明的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)ー種單回路式制冷器具，該單回路式制冷器具提供可能性:其存放格之一在有需求的情況下被優(yōu)選冷卻，而為此不需要在該存放格上有溫度傳感器。[0007]該任務(wù)得以解決，其方式是，在一種制冷器具中，該制冷器具具有一制冷劑回路，在該制冷劑回路中，一壓縮機(jī)與至少ー個配屬于冷的存放格的第一蒸發(fā)器和串聯(lián)地連接在該第一蒸發(fā)器后的、配屬于暖的存放格的第二蒸發(fā)器連接，該制冷器具并且具有一控制電路，該控制電路與該暖的存放格的第一溫度傳感器連接，以便在由該第一溫度傳感器所感測的溫度高于ー極限值時(shí)使所述壓縮機(jī)接通，該控制電路還設(shè)置得用于，在從壓縮機(jī)的在前的關(guān)斷起所經(jīng)的時(shí)間段超過ー極限值時(shí)，使所述壓縮機(jī)接通。
[0008]制冷器具尤其指家用制冷器具，即用于家庭中的家用或者也可用于餐飲領(lǐng)域中的制冷器具，并且尤其用于在確定的溫度下儲存家庭常用量的食物和/或飲料，例如冷藏柜、冷凍柜、冷藏冷凍組合柜、冷凍箱或者儲酒柜。
[0009]本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識:基本上僅當(dāng)制冷器具的環(huán)境中的溫度低時(shí)，壓縮機(jī)的長時(shí)間的關(guān)斷階段才會出現(xiàn)。因此，如果從壓縮機(jī)的在前的關(guān)斷起所經(jīng)的時(shí)間段已超過ー極限值，由此可推出:該環(huán)境溫度這樣低，使得僅僅通過由第一溫度傳感器所控制的壓縮機(jī)運(yùn)行不再確保較冷的存放格的充分冷卻。因此，通過在過長的停止?fàn)顟B(tài)之后也接通壓縮機(jī)，即使在環(huán)境溫度低的情況下也能夠在冷的存放格中保持一充分低的溫度，而不需為此直接測量冷的存放格中的溫度。因此，與在冷的存放格上安裝溫度傳感器有關(guān)的成本能夠被節(jié)?。魂P(guān)斷持續(xù)時(shí)間的根據(jù)本發(fā)明所必需的測量相比而言能夠便宜得多地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摐y量不需要任何布線。在使用可編程的控制電路情況下，例如基于微處理器，該測量能夠僅以編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)而能夠幾乎無費(fèi)用地實(shí)現(xiàn)。
[0010]由于超過所述關(guān)斷時(shí)間的極限值所觸發(fā)的接通階段應(yīng)比由于高于所述溫度的所述極限值所觸發(fā)的接通階段短，由此，在第一種情況下由壓縮機(jī)所轉(zhuǎn)換的液態(tài)制冷劑基本上保持在第一蒸發(fā)器中并且由此主要對冷的存放格的冷卻有利。
[0011]根據(jù)第一構(gòu)型，所述控制電路可以設(shè)置得用于，使由于超過所述關(guān)斷時(shí)間的極限值所觸發(fā)的接通階段在壓縮機(jī)運(yùn)行的一確定的時(shí)間段之后終止。該時(shí)間段通常應(yīng)這樣選擇，使得在該時(shí)間段中被轉(zhuǎn)換的制冷劑體積大約相應(yīng)于第一蒸發(fā)器的容量。
[0012]替代地或者也與以上描述的時(shí)間控制相結(jié)合地，所述控制電路也可以設(shè)置得用于，當(dāng)在所述暖的存放格的一溫度傳感器上感測到一第一溫度下降時(shí)，使由于超過所述關(guān)斷時(shí)間的所述極限值所觸發(fā)的接通階段終止。該第一溫度下降可以非常小，在考慮溫度傳感器的感測精度的情況下一旦能夠可靠地識別到溫度的下降趨勢，優(yōu)選應(yīng)立即關(guān)斷壓縮機(jī)。這尤其適用于這種情況:由于構(gòu)型簡單，所討論的溫度傳感器為以上提及的第一溫度傳感器并且該第一溫度傳感器布置得不與第二存放格的蒸發(fā)器直接地接觸，因?yàn)樵谶@種情況下，當(dāng)液態(tài)的制冷劑到達(dá)第二蒸發(fā)器上時(shí)，第一溫度傳感器才識別到一溫度下降。
[0013]如果所述控制電路以已知的方式設(shè)置得用于，當(dāng)在所述第一溫度傳感器上感測到一第二溫度下降時(shí)，使由于高于所述溫度的所述極限值所觸發(fā)的接通階段終止，所述第一溫度下降則應(yīng)該比第二溫度下降至少明顯地更微弱，以確保，在壓縮機(jī)由于高于時(shí)間極限值而接通的情況下可供使用的冷卻功率主要對冷的存放格有利。
[0014]優(yōu)選地，觸發(fā)所述接通階段的終止的溫度傳感器應(yīng)為布置在暖的存放格的蒸發(fā)器上的第二溫度傳感器。該第二溫度傳感器比在暖的存放格上與該蒸發(fā)器隔開間距地布置的第一溫度傳感器迅速得多地感測到液態(tài)制冷劑到達(dá)該蒸發(fā)器上，并且能夠使到達(dá)第二蒸發(fā)器上的液態(tài)制冷劑的量最小化。這種第二溫度傳感器的成本比冷的存放格上的溫度傳感器的成本低，一方面因?yàn)槟軌驗(yàn)榈谝缓偷诙囟葌鞲衅魇褂霉餐碾娎|束，并且另一方面因?yàn)樵谠S多傳統(tǒng)的單回路式制冷器具中本來就在蒸發(fā)器上設(shè)置有這種溫度傳感器，以借助于該溫度傳感器防止蒸發(fā)器結(jié)冰。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)實(shí)施例的以下描述參考附圖清楚得知。由這些描述和附圖也得知實(shí)施例的在權(quán)利要求中未提及的特征。這些特征也能夠以和這里特別公開的組合不同的形式出現(xiàn)。因此，多個這樣的特征在相同的句子中或以其他的上下文相互關(guān)系提及，并不得出這樣的結(jié)論，即，這些特征僅能夠以特別公開的組合出現(xiàn)；取而代之，原則上認(rèn)為，只要本發(fā)明的功能性不存在問題，則在多個這樣的特征中也能夠去掉或略改變個別特征。附圖示出:
[0016]圖1根據(jù)本發(fā)明的第一構(gòu)型的家用制冷器具的示意性橫截面；
[0017]圖2由制冷器具的控制電路所實(shí)施的工作方法的流程圖；
[0018]圖3根據(jù)本發(fā)明的第二構(gòu)型的家用制冷器具的示意性橫截面；和
[0019]圖4由圖3的制冷器具的控制電路所實(shí)施的工作方法的流程圖。
[0020]在圖1中示意性示出的制冷器具的殼體包括一本體1，該本體具有兩個不同地調(diào)節(jié)溫度的存放格，例如一作為冷格的冷凍格2和一作為暖格的普通冷藏格3。在本體I上鉸接有用于封閉所述格2，3的門4，5。在這里，在每個格2，3的背壁上示出冷壁類型的蒸發(fā)器6，7，但是也可以設(shè)置無霜蒸發(fā)器，而無需對本發(fā)明的以下還被描述的特點(diǎn)進(jìn)行重要的改變。
[0021]蒸發(fā)器6，7連同壓縮機(jī)8、冷凝器9、節(jié)流部位17和可能的阻斷閥18都為該制冷器具的制冷劑回路的部件。在壓縮機(jī)8的壓カ接頭10和抽吸接頭11之間，冷凝器9、節(jié)流部位17、冷凍格2的蒸發(fā)器6和普通冷藏格3的蒸發(fā)器7串聯(lián)地連接，從而來自冷凝器9的液態(tài)制冷劑僅能夠穿過節(jié)流部位17和蒸發(fā)器6到達(dá)蒸發(fā)器7。阻斷閥18耦合到壓縮機(jī)8上并且正好在壓縮機(jī)接通時(shí)打開。通過阻斷閥18在壓縮機(jī)8的關(guān)斷階段中阻斷，在關(guān)斷階段期間也在冷凝器9中維持高的壓力，從而在接通之后液態(tài)制冷劑在節(jié)流部位17的出口上立即可供使用。
[0022]電子的控制電路12，優(yōu)選基于微處理器，與布置在普通冷藏格3上的溫度傳感器13和計(jì)時(shí)器14連接。計(jì)時(shí)器14包括振蕩器，例如石英振蕩器，該振蕩器為微處理器提供系統(tǒng)時(shí)鐘。用于從該系統(tǒng)時(shí)鐘導(dǎo)出定量的時(shí)間信號的方法優(yōu)選通過微處理器的程序例行流程來產(chǎn)生，該程序例行流程對振蕩器的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)并且給出代表被計(jì)數(shù)的脈沖的數(shù)量的數(shù)
字信號。
[0023]控制電路12可以連同溫度傳感器13以開關(guān)照明裝置組件的形式安裝在普通冷藏格3的內(nèi)壁上或者在格2，3之外例如與壓縮機(jī)8相鄰地安裝在制冷器具的機(jī)器室15中并且通過電纜束16與溫度傳感器13連接。
[0024]圖2直觀示出控制電路12的工作方法。該方法循環(huán)地重復(fù)，從而原則上可任意確定ー方法步驟作為開始步驟。在這里，在壓縮機(jī)8關(guān)斷之后將計(jì)時(shí)器復(fù)位到零的步驟SI被選擇為開始步驟。在步驟S2中，將普通冷藏格3的由溫度傳感器13所感測的溫度T與由用戶調(diào)節(jié)的接通臨界值Tmax相比較。如果高于該臨界值，則該方法分岔到步驟S3，在該步驟中接通壓縮機(jī)8。隨后，控制電路12在步驟S4中一直保持原狀直到在普通冷藏格中所測量的溫度低于ー關(guān)斷閾值Tmin。一旦是這種情況，則在步驟S9中又關(guān)斷壓縮機(jī)8并且該方法返回到出發(fā)點(diǎn)。
[0025]反之，如果在步驟S2中還未達(dá)到接通溫度Tmax，則該方法過渡到步驟S5并且詢問計(jì)時(shí)器14的時(shí)間測量值t。只要該時(shí)間測量值小于一最大允許的關(guān)斷時(shí)間段taus，則該方法返回到步驟S2。這樣，步驟S2，S5循環(huán)地重復(fù)這樣長時(shí)間，直到或者達(dá)到接通溫度Tmax或者達(dá)到最大允許的關(guān)斷時(shí)間段taus。
[0026]如果超過最大允許的關(guān)斷時(shí)間段taus，則與普通冷藏格3中的溫度值無關(guān)地在步驟S6中接通壓縮機(jī)8，并且在步驟S7中使計(jì)時(shí)器14復(fù)位。隨后在步驟S8中監(jiān)控計(jì)時(shí)器8，直到由它測量的時(shí)間t達(dá)到最大允許的接通時(shí)間段tein。一旦是這種情況，則在步驟9中控制電路12關(guān)斷壓縮機(jī)8，并且該方法返回到起點(diǎn)SI。
[0027]根據(jù)壓縮機(jī)8的壓縮量(Durchsatz)和蒸發(fā)器6的容量這樣選擇時(shí)間tein，使得它正好足以使蒸發(fā)器6中的內(nèi)容更換，也就是說，到壓縮機(jī)8的接通時(shí)間點(diǎn)，包含在蒸發(fā)器6中的制冷劑蒸汽被排出并且由至少部分液態(tài)的、來自冷凝器9的制冷劑所取代。被排出的、具有冷凍格溫度的制冷劑蒸汽向普通冷藏格3的蒸發(fā)器7的流入在該處不具有值得ー提的冷卻作用。反之，冷凍格2被有效地冷卻，因?yàn)樵趬嚎s機(jī)8關(guān)斷之后液態(tài)的制冷劑停留在蒸發(fā)器6中并且在該處蒸發(fā)。
[0028]在圖3中示出的制冷器具與圖1的制冷器具的不同在于第二溫度傳感器19，該第ニ溫度傳感器布置在普通冷藏格3的蒸發(fā)器7上并且通過電纜束16的一分支與控制電路12連接。傳統(tǒng)上和也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，溫度傳感器19可以用于，感測蒸發(fā)器7冷卻到0攝氏度并且在這種情況下使壓縮機(jī)8關(guān)斷以避免在蒸發(fā)器上形成損害蒸發(fā)器7效率的冰層。在無霜蒸發(fā)器的情況下，可以允許冷卻到0攝氏度以下；在這種情況下，溫度傳感器19可以用干，一旦超過0攝氏度的溫度升高表明沉積在該蒸發(fā)器上的冰全部消除，則使蒸發(fā)器7的除霜加熱裝置關(guān)斷。
[0029]溫度傳感器19在本發(fā)明的范圍內(nèi)的意義依據(jù)圖4的流程圖、圖3中的制冷器具的控制電路12的工作方法明確地示出。和參考圖2相同地描述步驟SI到S6 ;其中，圖4中的符號Tl與圖2中的符號T完全相同地表示由普通冷藏格3中的溫度傳感器13所測量的溫度。
[0030]在步驟S6中接通壓縮機(jī)的同時(shí)，控制電路12在步驟S7’中讀取溫度傳感器19并且將蒸發(fā)器溫度T2的由該溫度傳感器所測量的值作為T2，0存儲。隨后在步驟S8’中等待直到溫度傳感器19報(bào)告ー比T2，0低至少ー小值e的溫度。這種溫度降低表明液態(tài)的制冷劑到達(dá)蒸發(fā)器7上并且導(dǎo)致壓縮機(jī)在步驟S9中關(guān)斷。通常，該溫度差e明顯小于接通溫度Tmax和關(guān)斷溫度Tmin之間的差，從而壓縮機(jī)8的由于超過壓縮機(jī)8的最大允許的關(guān)斷時(shí)間段taus所觸發(fā)的運(yùn)行階段比由于高于接通溫度Tmax所觸發(fā)的運(yùn)行階段短。
[0031]然而，與圖2的工作方法中不同，在超過最大的關(guān)斷時(shí)間段taus情況下的接通階段的持續(xù)時(shí)間不是不變的。如果到步驟S6的時(shí)間點(diǎn)還有液態(tài)的制冷劑剩余在蒸發(fā)器6中，即冷凍格2的冷卻需求小，那么到在步驟S8’中蒸發(fā)器7的冷卻被確定所經(jīng)過的時(shí)間段也短。這樣，步驟S6和步驟S9之間的接通階段的持續(xù)時(shí)間與冷凍格2的制冷需求自動地相匹配，即使在冷凍格2中完全不進(jìn)行溫度測量。因此，最大的關(guān)斷時(shí)間段taus可以選擇得比圖1和2的構(gòu)型情況下的短，而不導(dǎo)致冷凍格2的不必要的、消耗能量的過度冷卻。
【權(quán)利要求】
1.制冷器具，尤其是家用制冷器具，具有一制冷劑回路，在該制冷劑回路中，一壓縮機(jī)(8)與至少ー個配屬于冷的存放格(2)的第一蒸發(fā)器(6)和一串聯(lián)地連接在該第一蒸發(fā)器(6)后的、配屬于暖的存放格(3)的第二蒸發(fā)器(7)連接，該制冷器具并且具有ー控制電路(12)，該控制電路與該暖的存放格(3)的第一溫度傳感器(13)連接，以便在由該第一溫度傳感器(13)所感測的溫度(T;T1)高于ー極限值(Tmax)時(shí)使所述壓縮機(jī)(8)接通，其特征在于，所述控制電路(12)還設(shè)置得用于，在從所述壓縮機(jī)(8)的在前的關(guān)斷起所經(jīng)的時(shí)間段超過ー極限值(taus)吋，使所述壓縮機(jī)(8)接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制冷器具，其特征在于，由于超過關(guān)斷時(shí)間的所述極限值(taus)所觸發(fā)(S5，S6)的接通階段(S6-S9)比由于高于所述溫度的所述極限值(Tmax)所觸發(fā)(S2，S3)的接通階段短。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的制冷器具，其特征在于，所述控制電路(12)設(shè)置得用于，使由于超過所述關(guān)斷時(shí)間的所述極限值(taus)所觸發(fā)(S5，S6)的接通階段在一確定的時(shí)間段(tein)之后終止(S9)o
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的制冷器具，其特征在于，所述控制電路(12)設(shè)置得用干，當(dāng)在所述暖的存放格(3)的一溫度傳感器(19)上感測(S8’)到一第一溫度下降(e )時(shí)，使由于超過所述關(guān)斷時(shí)間的所述極限值(taus)所觸發(fā)(S6，S6)的接通階段終止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的制冷器具，其特征在于，所述控制電路(12)設(shè)置得用于，當(dāng)在所述第一溫度傳感器(13)上感測到一第二溫度下降(Tmax-Tmin)時(shí)，使由于高于所述溫度的所述極限值(Tmax)所觸發(fā)(S2，S3)的接通階段終止，其中，所述第一溫度下降(e )比所述第ニ溫度下降(Tmax-Tmin)微弱。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的制冷器具，其特征在于，觸發(fā)所述接通階段的終止(S9)的所述溫度傳感器(19)為布置在所述暖的存放格(3)的所述蒸發(fā)器(7)上的第二溫度傳感器(19)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的制冷器具，其特征在于，在所述制冷劑回路中，一阻斷閥(18)布置在一冷凝器(9)和所述蒸發(fā)器(6，7)之間。
【文檔編號】F25D11/02GK103597305SQ201280021063
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】H·伊勒, W·努伊丁 申請人:Bsh博世和西門子家用電器有限公司