專利名稱：控制致冷單元溫度的方法和致冷單元的溫度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制致冷單元溫度的方法，該致冷單元具有一冷藏室、一冷凍室和一共用冷卻回路蒸發(fā)器，其中在第一模式中(正常運轉)，根據(jù)冷藏室的溫度，當需要冷卻時開啟冷卻回路的壓縮機，當不需要冷卻時將其關閉，本發(fā)明還涉及致冷單元的溫度控制裝置，該致冷單元具有一帶冷藏室溫度傳感器的冷藏室、一冷凍室、一共用冷卻回路蒸發(fā)器和一開關裝置，其中在第一模式中(正常運轉)，根據(jù)冷藏室的溫度，當需要冷卻時開啟冷卻回路的壓縮機，當不需要冷卻時將其關閉。
其中冷藏室和冷凍室由共同的蒸發(fā)器冷卻的致冷單元通常大小做成使得在正常的運轉條件下，例如環(huán)境溫度為25°并且希望的冷藏室溫度的平均設定值為5°，獲得的冷凍室溫度為-18°。當環(huán)境溫度相對使用者設定的希望的冷藏室溫度下降時，困難出現(xiàn)了。事實是，冷藏室和冷凍室的冷卻要求隨環(huán)境溫度的下降而下降；然而，由于冷藏室的冷卻要求比冷凍室的冷卻要求下降得快，所以可能發(fā)生這樣一種情況，即冷藏室的冷卻要求已經(jīng)滿足了，而在冷凍室中仍存在冷卻要求。由于冷藏室的冷卻要求僅僅是很小的，所以壓縮機僅僅偶爾開啟。這造成了冷凍室溫度不許可的增加。在極端情況下，當環(huán)境溫度等于或低于希望的冷藏室溫度時，壓縮機根本不會開啟，冷凍室的溫度將升高向5°接近，直到在冷藏室中再次產生冷卻要求為止。這意味著冷凍室濕度產生不許可的增加，并且冷凍室溫度取決于冷藏室中的冷卻要求。
為解決所述問題，已知的方法(DE 196 48 399A1)是在冷藏室中提供一個燈或其它熱源，其人為地增加了冷藏室的冷卻要求。這的確導致壓縮機的較早開啟，但其也造成較高的能量消耗。
應用控制技術的一個解決方法描述在US-A-5 524 444中。出廠時為每個特定的冷卻單元準備了一個電子表，該表包括確定的希望的冷藏室溫度根據(jù)環(huán)境溫度的工作時間(ON-time)。這些表由生產者通過試驗計算出，并且包括屬于確定環(huán)境溫度的壓縮機工作時間。電子監(jiān)控裝置測量壓縮機的工作時間并計算出三個工作時間的平均值。該平均值用作表的輸入值并提供有關環(huán)境溫度的信息(通過試驗計算出)和為保持希望的冷凍室溫度所需要的最佳壓縮機工作時間。由于冷凍室冷藏室的最佳工作時間是不同的，所以啟動補償期以降低冷凍室溫度。
從US-A-5-535 597中可以獲知，當溫度傳感器損壞時，強制使冷卻回路的壓縮機開啟一預定時間。
本發(fā)明的任務是提供一種如引言中所述的方法和溫度控制裝置，以簡單的方法在較大的環(huán)境溫度范圍內保證滿足冷凍室和冷藏室的冷卻要求。
對于本發(fā)明的方法，該任務是這樣解決的，即在第二模式中，當壓縮機的停止時間(OFF-time)超過閾值時，即使冷藏室中無冷卻要求，也強制使壓縮機開啟一預定運轉時間，只要停止時間超過閾值就重復強制地開啟，只要冷藏室要求冷卻就返回到第一模式。
通過這種方法，停止時間用于確定冷凍室的冷卻要求，壓縮機相應地一次或幾次開啟一預定運轉時間。
令人驚訝的是，該方法允許獨立于環(huán)境溫度，以簡單的方式滿足冷凍室的冷卻要求。
有利的是，在第二模式中，當冷藏室溫度低于固定在稍稍高于冰點的安全值時，在預定運轉時間結束前關閉壓縮機。這樣可以可靠的方式保證冷藏室保持無霜并且貯存的物品不會被損壞。
而且，還建議該閾值足夠高以使蒸發(fā)器除霜。這樣，完全防止了蒸發(fā)器結冰。這可通過憑經(jīng)驗找到閾值并將其固定存儲來獲得。
在一個優(yōu)選實施例中，停止時間的閾值是由上升到高于露點的值的蒸發(fā)器溫度確定的。這樣，保證了蒸發(fā)器完全除霜，并且在另一方面，保證了室的溫度不會不必要地增加。
對于控制裝置，根據(jù)本發(fā)明該任務是這樣解決的，即監(jiān)控裝置測量停止時間的持續(xù)時間，提供一個閾值傳送器，為停止時間確定一個閾值，在停止時間中一比較器把停止時間的持續(xù)時間與閾值相比較，如果停止時間超過閾值，則發(fā)出超過信號，提供一個工作時間計時器，確定工作時間，在第二模式中開關裝置在超過信號出現(xiàn)時開啟壓縮機并在預定工作時間結束時再次將其關閉。這提供了一種可實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的相對簡單的裝置。
建議提供一過載裝置，該裝置把工作時間降低到某一值，在該值冷藏室傳感器測量到的溫度稍稍高于冰點。這樣，當冷藏室中出現(xiàn)結霜危險時，可關閉壓縮機。
而且，有利的是提供蒸發(fā)器溫度傳感器和過載裝置，它們將停止時間降低到某一值，在該值蒸發(fā)器溫度傳感器測量到的溫度稍稍高于露點。這再次提供了蒸發(fā)器的適當防冰，而不會引起冷藏室和冷凍室不希望的溫度增加。
下面根據(jù)優(yōu)選實施例并結合附圖描述該發(fā)明，其中

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的溫度控制裝置的示意圖；圖2所示為環(huán)境溫度、蒸發(fā)器溫度、冷藏室溫度和冷凍室溫度的進程曲線圖。
圖1所示的致冷單元具有一冷凍室2和一冷藏室3。調整共用的蒸發(fā)器4以使其可布置在兩個室中，使得冷凍室2和冷藏室3的冷卻要求都可近似滿足。蒸發(fā)器4是冷卻回路(未詳細示出)的一部分，該冷卻回路還包括壓縮機5。此外，冷藏室溫度傳感器6和蒸發(fā)器溫度傳感器7布置在冷藏室3中。
壓縮機5通過開關裝置8開啟和關閉，開關裝置8具有第一模式的第一輸入9和第二模式的第二輸入10。
在第一模式中，溫度控制器11是有效的，例如是產生開啟-關閉控制的恒溫器形式的，該恒溫器通過設定裝置12接收冷藏室溫度的希望值，通過輸入13從冷藏室溫度傳感器6接收冷藏室溫度的實際值。如果實際值超過希望值的上限，則開啟壓縮機5。蒸發(fā)器溫度傳感器7還與溫度控制器11相連以保證蒸發(fā)器在該模式中不結冰。
在第二模式中，監(jiān)控裝置14確定停止時間自上次關閉壓縮機5的持續(xù)時間。比較器15將該停止時間的持續(xù)時間與閾值相比較，該閾值由閾值傳送器16設定并可通過，例如，調整裝置17調整。當超過閾值時，超過信號出現(xiàn)在比較器15的輸出18上，該信號使工作時間傳送器19通過輸入10向開關裝置8傳送一開啟開關信號，該信號的持續(xù)時間可通過調整裝置20設定。然后壓縮機在設定工作時間的持續(xù)時間內工作。
由調整裝置17設定的閾值和由調整裝置20設定的設定運轉時間的最佳值可憑經(jīng)驗獲得并這樣選擇，即使得在不會在冷藏室3中造成結霜的情況下在冷凍室2中獲得最大可能的冷卻，并保證蒸發(fā)器4完全不結冰。停止時間閾值的典型值為1到2小時，對于工作時間則為10到20分鐘。
過載裝置21連接在閾值傳送器16上，當蒸發(fā)器溫度傳感器7測量到的值Tt稍稍高于露點時，即意味著蒸發(fā)器4完全無冰時，該過載裝置通過其輸出22發(fā)出一結束信號。該結束信號中止比較過程并立即釋放比較器15的輸入18上的超過信號。然后壓縮機5立即開始運轉。
附加的過載裝置23連接在工作時間計時器19上。當冷藏室溫度傳感器6低于稍稍高于冰點的安全值Ts時，該過載裝置啟動并通過其輸出24發(fā)出結束由工作時間計時器19設定的工作時間的結束信號。這保證了冷藏室保持無霜，并且冷凍室的溫度不會低于-18°。
圖2表示了圖1溫度控制裝置在第二模式的運轉模式。這里涉及一個試驗，在該試驗過程中人為保持環(huán)境溫度Ta為5℃。而且，規(guī)定了冷凍室溫度T2、冷藏室溫度T3和蒸發(fā)器溫度T4。此外，帶陰影部分表示壓縮機5的運轉時間t1和壓縮機停止時間閾值t2。
可以看到，當停止時間超過閾值t2時，在時間A壓縮機開啟。然后壓縮機工作一固定設定的運轉時間t1并在時間B再次關閉。相應地，蒸發(fā)器溫度T4在一確定時間延遲后下降，并在關閉壓縮機5后又逐漸升高。冷藏室溫度T3僅經(jīng)歷了高于0℃冰點的微小的變化。在長的停止過程中上升到約-7℃的冷凍室溫度T2下降到-18℃，然后又連續(xù)增加。閾值t2是這樣計算的，即使得在時間A蒸發(fā)器溫度T4具有高于露點(0℃)的值Tt，意味著蒸發(fā)器4完全不結冰。
通過過載裝置21還可利用蒸發(fā)器溫度T4減少閾值t2，這樣防止了蒸發(fā)器溫度T4的過快增加。如果冷藏室溫度T3下降到低于僅必須比冰點高約1℃的安全值Ts，意味著存在結霜的危險，這種情況可通過冷藏室傳感器6證實，并通過利用過載裝置21關閉或不開啟壓縮機。對冷藏室溫度T3和蒸發(fā)器溫度T4的同時監(jiān)控使系統(tǒng)在把冷凍溫度T2保持在希望的范圍內方面達到高精度，防止了冷藏室溫度T3下降到冰點以下并且獲得了蒸發(fā)器的有規(guī)律的除霜。
如圖2中所示，第二模式中的運轉步驟是可重復的，這樣維持了冷藏室和冷凍室的希望的溫度。
通過調整裝置20固定設置的運轉時間t1也可變化，例如，它可根據(jù)無論用什么方法連續(xù)測量的冷藏室溫度來減小。通過調整裝置17固定設置的停止時間的閾值t2也可變化，例如，它可根據(jù)蒸發(fā)器溫度T4減小。
當然，冷藏室和冷凍室都可包括幾部分。在這一點上每一個局部的冷藏室可具有其自己的溫度傳感器。
權利要求
1.控制致冷單元溫度的方法，該致冷單元具有一冷藏室、一冷凍室和一共用的冷卻回路蒸發(fā)器，其中在第一模式中(正常運轉)并根據(jù)冷藏室溫度，當需要冷卻時開啟冷卻回路的壓縮機，當不需要冷卻時將其關閉，其特征在于，在第二模式中，當壓縮機的停止時間超過閾值(t2)時，即使在冷藏室(3)中無冷卻要求，也強制壓縮機(5)開啟一段預定運轉時間(t1)，只要停止時間超過閾值(t2)就重復強制的開啟，只要冷藏室(3)需要冷卻就返回到第一模式。
2.根據(jù)權利要求1中所述的方法，其特征在于，在第二模式中，當冷藏室溫度(T3)下降到低于設置為稍稍高于冰點的安全值(Ts)時，壓縮機(5)在預定運轉時間(t1)結束前關閉。
3.根據(jù)權利要求1或2中所述的方法，其特征在于，停止時間的閾值(t2)足夠高以使蒸發(fā)器(4)除霜。
4.根據(jù)權利要求3中所述的方法，其特征在于，停止時間的閾值(t2)是由到達高于露點的值的蒸發(fā)器溫度(T4)確定的。
5.致冷單元的溫度控制裝置，該致冷單元帶有一具有冷藏室溫度傳感器的冷藏室、一冷凍室、一共用的冷卻回路蒸發(fā)器和一開關裝置，其中在第一模式中(正常運轉)，并根據(jù)冷藏室溫度，當需要冷卻時開啟冷卻回路的壓縮機，當不需要冷卻時將其關閉，其特征在于，監(jiān)控裝置(14)感測壓縮機(5)的停止時間的持續(xù)時間，提供了閾值傳送器(16)，其為停止時間確定一閾值，比較器(15)把停止時間的持續(xù)時間與閾值(t2)相比較，如果超過閾值，則發(fā)送一超過信號，提供了一工作時間計時器(19)，其確定一工作時間(t1)，在第二模式中當出現(xiàn)超過信號時開關裝置(8)開啟壓縮機(5)，并在預定工作時間(t1)結束時再次將其關閉。
6.根據(jù)權利要求5中所述的裝置，其特征在于，提供一過載裝置(23)，該過載裝置把工作時間(t1)減少為某一值，在該值冷藏室溫度傳感器(6)測量到的溫度(Ts)稍稍高于冰點。
7.根據(jù)權利要求5或6中所述的裝置，其特征在于，提供了一蒸發(fā)器溫度傳感器(7)和一過載裝置(21)，它們把停止時間減少為某一值，在該值蒸發(fā)器傳感器(7)測量到的溫度(Tt)稍稍高于露點。
全文摘要
一種控制致冷單元(1)的方法和一種相應的溫度控制裝置,該致冷單元(1)具有一冷藏室(3)、一冷凍室(2)和一共用冷卻回路蒸發(fā)器(4)。在第一模式中(正常運轉),根據(jù)冷藏室的溫度(T
文檔編號G05D23/19GK1240924SQ9910858
公開日2000年1月12日 申請日期1999年6月23日 優(yōu)先權日1998年6月24日
發(fā)明者H·E·福格, H·克里斯蒂安森 申請人:丹福斯有限公司