專利名稱：用于制冷或冷凍裝置運行的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制冷或冷凍裝置運行的控制裝置，該制冷裝置具有至少一個可由門關閉的內室，該內室由一個位于制冷環路中的蒸發器制冷，蒸發器有時進行自動除霜過程，自動除霜過程由控制除霜過程的控制裝置啟動及結束，其中在除霜過程期間，該制冷或冷凍裝置由其制冷運行過渡到其除霜運行。
由DE-OS 4033240公知了一種控制制冷或冷凍裝置中除霜裝置的控制裝置，它根據要求地啟動該制冷或冷凍裝置中蒸發器的除霜過程。為此目的，在一個固定的預定除霜周期內，對相互無關的、用作除霜判斷標準的條件進行估價。這樣的條件中的一個是由制冷或冷凍裝置的開門次數與開門持續時間的合計與一個固定的預定邊界值相比較構成的。另一條件是由從最近一次除霜過程開始的一段時間與一預定邊界值相比較給出的，而最后一個條件是由從最近一次除霜過程開始的制冷機組運行時間與一給定邊界值相比較給出的。在滿足這些條件之一時控制裝置發出一個信號啟動除霜過程。
在DE-OS 4115359中描述了用于制冷裝置的蒸發器除霜的除霜控制裝置，利用它，不是根據固定的時間間隔而是根據需要來啟動除霜的。為此，在除霜控制裝置的一個存儲元件中存儲用于蒸發器積霜持續時間的上限值，它一方面減去測量主動冷卻介質循環的時間值，另一方面減去由考慮開門次數及持續時間對蒸發器積霜的影響的時間值。同時不僅考慮在打開制冷裝置門時進入制冷室的外部潮濕空氣，而且考慮由于潮氣進入由新鮮冷藏物品引起的冷空氣的潮濕度的上升，及由此產生的蒸發器提前結霜。由除霜控制裝置引起的除霜過程的啟動，如當在存儲器中作為固定值存儲的預定積霜時間與縮減后的時間的差達到數值零時，才能實現。
這兩種公知的用于除霜裝置的控制裝置的共同之處在于，沒有考慮實際導致蒸發器過早積霜的進入提供低溫的室的潮氣，而僅是考慮根據一定情況、如開門的延續時間及次數或制冷機組運行時間推測的進入提供低溫的室的潮氣。
本發明的任務在于提出一種用于除霜裝置運行的控制裝置，鑒于啟動除霜過程，通過該控制裝置對實際導致蒸發器積霜的潮氣侵入進行實質的評價。
該任務根據本發明是這樣實現的，即根據跟隨在制冷運行后的除霜過程的持續時間來確定緊接在除霜過程后的制冷運行的給定運行時間。
通過本發明的技術解決，尤其是在通常對于制冷或冷凍裝置的環境溫度非持續地短時變化時，使制冷時間與除霜時間以一定方式相適配，該方式就是在對其所需的能量損耗方面使除霜過程最佳化，因為除霜過程的持續時間可直接是在蒸發器上發生積霜的一個度量標準。
根據本發明主題的另一優選實施例規定通過除霜過程持續時間確定的制冷運行的給定運行時間由相互分層次地存儲在數據存儲器中的除霜時間間隔來確定的，對每個除霜時間間隔固定地配置一個相應的制冷運行的給定運行時間。
通過這種方案，可用簡單的方式產生出根據一定裝置類型的要求處理的、制冷時間與除霜時間之間的時間及能量的最佳化配置。
根據本發明主題的又一優選實施例規定制冷運行的給定運行時間在其延續時間中縮減去一個由開門次數及開門持續時間求得的時間值。
具有這種特征的方案具有的優點在于，通過對于制冷運行的給定運行時間的直接適配，可考慮到通過制冷或冷凍裝置門進入制冷室的潮氣及與此相關的蒸發器的積霜。
根據本發明主題的一個替換構型規定，制冷運行的給定運行時間在其延續時間中不僅縮減去一個由開門次數及開門持續時間求得的時間值，而且縮減去在制冷環路中壓縮機的運行時間。
這樣一種方案對于在制冷室中需經常放入及取出凍藏物品的制冷裝置是尤其合乎要求的。
根據本發明主題的另一有利構型規定，將制冷運行的給定時間與制冷運行的實際運行時間相比較，其中在這兩個運行時間相等時，在最小裝置運行時間期滿時才啟動除霜過程。
通過這種方案將以簡單的方式考慮制冷或冷凍裝置不合理的使用，并同時達到裝置的制冷運行不是多余地通過還未需要的除霜過程來中斷，及由此使裝置能量損耗不致升高。
根據本發明主題的另一優選實施形式規定在啟動除霜過程前，對于根據溫度調節器預定的內室溫度引入一個壓縮機運行時間，在啟動除霜過程前使壓縮機在這樣長的時間上投入運動。
通過這種方案可保證在除霜過程時被放入的冷藏物品不會被加溫到不允許的高溫值。
根據本發明主題的又一優選實施形式可使控制裝置的工作特別合乎要求，該實施形式規定在制冷或冷凍裝置每次投入使用后，將憑經驗求得的起始給定運行時間置成用于制冷運行的給定運行時間，該給定時間在每次開門時減小一個與開門相應的時間值，并在一定時間區段中與裝置的實際運行時間相比較，其中在等于或超過給定運行時間時，在最小給定運行時間期滿后啟動制冷階段，在該制冷階段后緊接著蒸發器的除霜過程，通過該除霜過程的持續時間確定下一制冷運行的給定運行時間的時間值。
在以下的描述中將借助于在附圖上簡化表示的實施例對本發明進行說明。附圖為
圖1一個空氣循環式制冷裝置的簡化概要圖，該裝置的制冷過程及除霜過程由一個電子控制裝置控制，其為側面剖視圖；圖2用簡化方框電路圖表示的由分立電子元件構成的一個電子控制裝置；圖3由一個微處理器構成的電子控制裝置的概圖；及圖4用于電子控制裝置工作方法的方法流程圖。
參照圖1，它表示一個空氣循環式制冷裝置10，在其設有入口的機殼11上裝有覆蓋該入口的門12，在與該門12對置的作為后壁13的一側處、在機殼11的底部區域設有一個用于壓縮機14的機架的朝著機殼11內室的臺階狀凸角15。在該凸角的上方機殼11的內室中設有一個與后壁13相距一定距離的隔板16，該隔板朝著臺階狀凸角15的一側與該凸角15一起構成了進氣縫隙17，而隔板背離進氣間隙17的一側一直延伸到外殼頂部。在隔板16的后方、在由與后壁13的間隔構成的中間室內設有一個借助通風機18強迫通風的并與空壓機14處于同一冷卻環路中的蒸發器19。該蒸發器為維持其功率將有時候自動地除霜，其中由除霜過程得到的融化水被收集在一個接水槽20內，該接水槽設有一個未示出的加熱裝置，用于保證在除霜過程之后使融化水流走。
除霜過程通過控制裝置30啟動及停止，其中當除霜過程期間，該制冷裝置從其制冷運行過渡到其除霜運行。
尤其如圖2所示，控制裝置30構成一個電路裝置，該裝置基本上具有六個電路部分I至VI，在其中，產生及求得控制制冷運行及除霜運行的判斷標準，如求得所需的除霜時間，確定門打開的次數及持續時間，求得最小壓縮機運行時間，控制除霜加熱，壓縮機的控制，及確定制冷裝置10的運行時間，該運行時間由壓縮機14的停止時間及運行時間組成。各個電路部分I至VI在工作上彼此相連接，其中電路部分I用來控制壓縮機14。在該電路部分中設有一個NTC電阻形式的配置于蒸發器19上的溫度傳感器31，借助它來監控在后文中將要詳細說明的蒸發器除霜過程。在達到保證蒸發器19除霜安全的一個上限溫度時，該NTC電阻的電阻值下降并由此使其上的壓降明顯地下降，因此使一個施密特觸發器32改變其開關狀態。該施密特觸發器32的輸出信號傳送給一個或門33的一個輸入端，而該或門的另一輸入端由在下文中要說明的輸入信號變量“e”占據。或門33的輸出信號進入到一個與門34的輸入端，該與門的第二輸入端與一個與非門35的輸出端相連接，該與非門35的兩個輸入端與在下文中要詳細說明的構成啟動蒸發器19的除霜過程判斷標準的輸入信號變量“a”和“b”相連接。與門34的輸出信號與一個放大器36的輸入端相連接，通過該放大器控制一個繼電器37，借助該繼電器并通過開關38使控制壓縮機14的電流回路閉合或開斷。由與門34的輸出端分出一根連到非門39的控制線，非門39位于電路部分II內，該電路部分用于求得壓縮機14的運行及停止時間，其中非門39的輸出信號傳送到一個與門40的輸入端，而與門40的另一輸入端和與非門35的輸出端相連接。與門40的輸出端與一個雙穩觸發器41的復位輸入端相連接，以使得在與門40輸出端為邏輯1時，該觸發器41被復位，由觸發器41復位產生的輸出信號Q被傳送到一個與門42的輸入端，該與門的另一輸入端與計時脈沖發生器43的輸出端相連接，它的在時間上被精確確定的脈沖序列作為輸入信號被傳送給計數器44，用于求得在處于制冷運行中的制冷裝置中壓縮機14不被控制運行的時間。在計數器44中，再在這個時間上疊加一個在制冷裝置10制冷運行中壓縮機14被接通的時間。為了求得該時間，一個與門45的輸出信號被傳送給該計數器44，該與門45的一個輸入端被施加以計時脈沖發生器43的脈沖序列，而該與門45的另一輸入端接收被置位的觸發器41的輸出信號Q。這時觸發器41的復位狀態是通過與門34輸出端上的“邏輯1”及與門40輸出端上同時出現的“邏輯零”來實現的。
為了求得對于壓縮機14的最小運行時間(見電路部分III)，與門34的輸出信號被傳送給一個與門46的輸入端，該與門46的另一輸入端被施加以計時脈沖發生器43的脈沖序列。在與門46的輸出端上得到的脈沖序列將由具有復位輸入端的計數器47進行累加，由脈沖序列的累加得到的實際壓縮機運行時間tv/a借助一比較器48與一個最小壓縮機運行時間tv/min相比較。在實際壓縮機運行時間略大于預定的最小壓縮機運行時間的情況下，在比較器48的輸出端上得到一個正的、可數字化處理的輸出信號“a”。
在為了求得門打開時間及次數的電路部分IV中，設有用作打開裝置的開關接觸器49，它通過門12的打開或關閉產生的信號，一方面通過一個非門50傳送到雙穩觸發器51的復位輸入端，另一方面則將開關接觸器49的非反向信號施加到該觸發器51的置位輸入端。通過觸發器51的置位狀態在其輸出端Q上產生的輸出信號被傳送到一個與門52的輸入端，該與門52的另一輸入端與計時脈沖發生器43的輸出端相連接。與門52的輸出端被連接到計數器53的輸入端，該計數器在觸發器51置位狀態的時間中對由計時脈沖發生器43發出的脈沖累加計數。由計數器53累加計數的脈沖序列被傳送到設有復位輸入端的寫/讀存儲器54中，用于求得門12的打開持續時間。借助非門50使開關接觸器49反相的信號被傳送到觸發器51的復位輸入端。由此在觸發器51的輸出端Q上產生的輸出信號被連接到一個單穩振蕩器(Monovibrator)55，后者的輸出端與另一非門56的輸入端相連接，該非門的輸出端與具有復位功能的計數器57相連接。由計數器57累計的矩形脈沖序列反映了開門的次數，并被傳送到具有復位輸入端的寫/讀存儲器58，其中將每次開門編入在寫/讀存儲器58中存儲的時間值，該時間值可被調出到存儲器58的輸出端。不但是存儲在寫/讀存儲器58中的數據，而且是存儲在讀/寫存儲器54中的數據均被送到一個加法器59，后者根據由這兩個存儲器中調出的用于每次開門的數據求得用于開門的總時間值tT。該時間值作為數據被送到一個減法器60的輸入端，該減法器從以下要詳細說明的起始給定運行時間tLS/n＋1中減去該時間值，并由此得到一個現時適用的給定運行時間tLS/n＋2。這個現時適用的給定運行時間被傳送到一個比較器61，該比較器將給定運動時間與來自寫/讀存儲器44的實際給定運行時間tLS/a進行比較，其中當實際運行時間tLa略超過現時適用的給定運行時間tLS/n＋1時，則比較器61輸出一個正的可繼續數字化處理的輸出信號“b”。
在比較器61處的輸出信號“b”及在比較器48處的輸出信號被傳送給與非門35，以便使當根據判斷標準“a”及“b”啟動除霜過程時，在一定情況下通過在與非門35的輸出端調整的信號使處于工作中的壓縮機14及通風機18停止工作。除與非門35外，輸出信號a及b還傳送給位于用于控制除霜加熱的電路部分V中的與門62，后者的作為輸出信號而在相應輸入信號時得到的“邏輯1”被傳送給放大器63，該放大器再控制一個繼電器64，后者借助一個開關65使除霜加熱裝置66的電流回路閉合或開斷。在與門62的輸出端得到的“邏輯1”此時同時用于計數器44，47，53及57的復位判斷標準。
此外，在比較器61及48處的輸出信號“a”及“b”還傳送到一個位于求解除霜時間的電路部分VI中的與門67，后者的輸出端被連接到一個雙穩觸發器68的輸入端。在觸發器68置位的情況下，計時脈沖發生器43的時間上精確確定的脈沖序列經由與門69被送到計數器70，其中當觸發器68被復位時，計數過程方告結束。這一方面是在當由于蒸發器19的加熱使溫度傳感器31達到一個溫度值時的情況，這將導致施密特觸發器32先前開關狀態這樣的變化，即在其輸出端上得到“邏輯1”，由于它便可使壓縮機14受控工作，如以上已述的那樣。另一方面是當由計數器70求得的除霜時間tAb相當于一個最大的除霜時間tAb/max時，除霜過程這時便中斷，并使隨后的制冷過程啟動。為了比較這兩個時間，設置了一個比較器71，它的輸入端與計數器70的輸出端相連接，并當由計數器70累計的除霜時間剛好略超過預定的最大除霜時間時，在其輸出端上提供一個輸出值e。該輸出值e被傳送到已述的或門33的輸入端，由此使壓縮機14在除霜后重被投入運行。在這兩種情況下，在或門33的輸出端產生出輸出信號“c”，它被傳送到觸發器68的復位輸入端，由此使除霜時間測量結束。在除霜過程中在計數器70上累計的除霜時間還被傳送給一個寫/讀存儲器72，在該存儲器中例如以表格的形式產生出一個在通過計數器70求得的除霜時間及最大除霜時間與由此產生的對于制冷裝置10的給定運行時間之間的對應配置。由該對應配置表得到的對于制冷裝置10的給定運行時間，在除霜過程結束后作為下一制冷階段的起始給定運行時間被傳送到減法器60。
由圖3表示出在另一實施例中的一個控制裝置，它與在圖2中所示的及對其所描述的控制裝置30的區別在于設置了一個可編程序的微處理器81，它承擔了由分立元件組成的控制裝置30的控制功能，其中在制冷裝置10的制冷及除霜運行時待控制及待訪問的功能單元，如溫度傳感器31，壓縮機14，通風機18及除霜加熱器66使用了在圖2中所用的標號。
由圖4示出控制裝置30或控制裝置80工作的流程圖。該流程開始于制冷裝置10的啟動步驟91，這時制冷裝置使用電網電壓供電。接著啟動步驟91后的是運算框92，在其中將一個憑經驗求得的與相應機型有關的起始給定運行時間tLS/an置給一個給定運行時間tLS/n＋1。在該步驟以后將制冷裝置10過渡到調節運行步驟93中，在其中求得制冷裝置10的實際運行時間tLS/a，該時間是由壓縮機14的運行時間與停止時間的求和來計算的。在調節運行時制冷裝置的實際運行時間在一個判別框94中持續地與起始預定給定運行時間相比較(比較器61)。對于實際運行時間小于給定運行時間的情況下，將在調節運行的一定時間區段中由判別框94分支出的方法環路中在另一個判別框95中詢問制冷裝置10的門是否打開以及在“是”的情況下，該門打開多久。如果該門來打開，則該環路直接地返回到判別框94，當在發生門打開的情況下，在功能框96中計算新的給定運行時間tLS/n＋2(減法器60)，它是從在先的給定運行時間tLSn＋1中扣除了不僅是考慮到開門本身而且也考慮了開門持續時間的總時間tT來計算的，其中新計算出的給定運行時間這時被傳送到判別框94。如果在決定框94中的比較得出這時實際運行時間相當于給定運行時間，則使制冷裝置10進入到其除霜運行，它通過運算框97表示。在除霜運行時不僅壓縮機而且通風機18均被關機，而這時除霜加熱裝置66及沒有詳細說明的接水槽加熱裝置投入工作。在除霜運行時，為了對此監控，在另一判別框98中將預定最大返接溫度Tvmax與蒸發器19的現時溫度Tvmom相比較，其中在蒸發器溫度低于返接溫度的情況下，將在一個直接后繼的判別框99中使現時除霜時間tAbmom與一個給定的憑經驗求得的最大除霜時間tAb/max相比較。如果比較得出現時除霜時間還未達到最大除霜時間的值時，則在一個返回環路中重新進行判別框98的詢問。如果在判別框98或99上得到肯定的回答，則使除霜過程中斷，并在另一個運算步驟100中，或是在最大除霜時間或是在達到返接溫度所需的除霜時間的基礎上對于制冷裝置10求得新的給定運行時間。在該運算階段中壓縮機14也重新投入運行，然后保持連續運行，一直到達在蒸發器19上被調成允許從除霜運行過渡到被調節的制冷運行時為止。在蒸發器19上借助于溫度傳感器31測得的溫度Tvmom在一個判別步驟101中與允許過渡到調節運行的蒸發器溫度TVRB相比較，其中在制冷裝置10的另一運行步驟102上，僅當在判別框101得到肯定回答時通風機18才投入運行，否則使通風機保持停止，直到達到允許過渡到調節運行的蒸發器溫度時為止。在通風機18投入運行后，制冷裝置10重新返回到允許被調節的制冷運行的運行狀態，在流程圖上通過從運行步驟102返回到運行步驟93來表示。
權利要求
1.一種用于制冷或冷凍裝置運行的控制裝置，該制冷裝置具有至少一個可被門關閉的內室，該內室由在一制冷循環路徑中的蒸發器冷卻，該蒸發器有時進行自動除霜過程，除霜過程由控制除霜裝置的控制裝置啟動及結束，其中在除霜過程期間時該制冷或冷凍裝置從其制冷運行過渡到其除霜運行，其特征在于根據跟隨在制冷運行后的除霜過程的持續時間來確定緊接在除霜過程后的制冷運行的給定運行時間。
2.根據權利要求1的控制裝置，其特征在于通過除霜過程持續時間確定的制冷運行的給定運行時間由相互分層次地存儲在數據存儲器(72，81)中的除霜時間間隔來確定的，對每個除霜時間間隔固定地配置一個相應的制冷運行的給定運行時間。
3.根據權利要求1或2的控制裝置，其特征在于制冷運行的給定運行時間在其延續時間中縮減去一個由開門次數及開門持續時間求得的時間值。
4.根據權利要求1或2的控制裝置其特征在于制冷運行的給定運行時間在其延續時間中不僅縮減去一個由開門次數及開門持續時間求得的時間值，而且縮減去在制冷環路中壓縮機(14)的運行時間。
5.根據權利要求1至3中任一項的控制裝置，其特征在于將制冷運行的給定時間與制冷運行的實際運行時間相比較，其中在這兩個運行時間相等時，在最小裝置運行時間期滿時才啟動除霜過程。
6.根據權利要求1至4中任一項的控制裝置，其特征在于在啟動除霜過程前，對于根據溫度調節器預先設定的內室溫度引入一個壓縮機運行時間，在啟動除霜過程前使壓縮機(14)在這樣長的時間上投入運行。
7.一種用于根據權利要求1至6中任一項的控制裝置的運行的方法，其特征在于在制冷裝置或冷凍裝置(10)每次投入使用后，將憑經驗所求得的起始給定運行時間置成用于制冷運行的給定時間，該給定時間在每次開門時減小一個與開門相應的時間值，并在一定的時間區段中與裝置(10)的實際運行時間相比較，其中在等于或超過給定運行時間時，在最小給定運行時間期滿后啟動制冷階段，在該制冷階段后緊接著蒸發器(14)的除霜過程，通過該除霜過程的持續時間確定下一制冷運行的給定運行時間的時間值。
全文摘要
在用于具有至少一個可由門關閉的內室及至少一個位于制冷環路中的蒸發器的制冷或冷凍裝置運行的控制裝置中，蒸發器有時進行自動除霜過程，該除霜過程由控制除霜過程的控制裝置啟動及結束，其中在制冷或冷凍裝置的除霜過程的期間時由其制冷運行過渡到其除霜運行，根據跟隨在制冷運行后的除霜過程的持續時間，來確定緊接著除霜過程后的制冷運行的給定運行時間。
文檔編號F25D21/00GK1122437SQ9510661
公開日1996年5月15日 申請日期1995年5月30日 優先權日1994年5月30日
發明者W·霍爾茲, G·施特勞斯 申請人:博施-西門子家用器具有限公司