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Elektronisches Regelgerät fflr zweitemperaturige Kühlschränke.
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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zur Temperaturregelung
sowohl in der Kühlzelle (bzw. Hochtemperaturabteilung) als auch in Gefrierer (bzw.
Tieftemperaturabteil) in zweitemperaturigen Kühlschränken.
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Wie bekannt erfolgt in den meisten zweitemperaturigen KUhlschränken
die Temperaturregelung durch einen Thermostat, der die Temperatur innerhalb der
Killilzelle aufnimmt, auf den Verdichter einwirkt und damit die Zufuhr des Kältemittels
unterbricht, sobald die auf genommene Temperatur unter einen vorbestimmten Mindestwert
gesunken ist und dieselbe Zufuhr wieder herstellt, sowie die aufgenommene Temperatur
ueber einen vorbestimmten Höchstwert angestiegen ist. Da die beiden, den zwei Abteilen
zugeordneten Verdampfer hintereinander geschaltet sind und durch den gleichen Verdichter
versorgt werden, beeinflußt
diese Regelung einigermaßen auch die
Temperatur des Gefrierers; daraus ergibt sich jedoch der Nachteil, daß ein möglicher
Temperaturanstieg im Gefrierer (verursacht durch eine verlängerte Oeffnung der Ttlr
oder durch eine Gefrierguteinlagerung) vom Thermostat nicht aufgenommen wird und
demnach nicht rechtzeitig behoben werden kann.
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Um diesem Uebelstand vorzubeugen, wird in einigen Bauarten zweitemperaturiger
Kflhlschränke ein zweiter, die Temperatur im Inneren des Gefrierers aufnehmender
Thermostat eingebaut, welcher elektrisch in Reihe mit dem ersten geschaltet ist,
so daß die Unterbrechung der Kältemittelzufulir an beide Verdampfer (und somit auch
der Beginn des Abtauprozesses) seiner Zustimmung untergeordnet ist und so, daß dieselbe
Zufuhr gleich wieder hergestellt wird (falls sie vorher unterbrochen war), sobald
der eine oder der andere der beiden Thermostaten eine Temperatur aufnimmt die höher
ist, als der vorbestimmte Höchstwert0 Um ferner zu vermeiden, daß durch einen von
einer hohen Gefrierertemperaturaufnahme verursachten verlängerten Einsatz des Verdichters
die Temperatur in der Kuhlzelle soweit absinkt, daß die in derselben gelagerten
GUter Schaden erleiden, kann ein dritter Thermostat vorgesehen werden, der die Kflhlzellentemperatur
aufnimmt und ein Heizelement angemessener Leistung einschaltet, sobald dieselbe
unterhalb einer, gewissen Grenze abgesunken ist, die z.B. dem vorbestimmten Mindestwert
des Ktlhlzellenthermostaten gleichstehen kann.
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Zur letzteren Bauart gehört das in der deutschen Patentanmeldung P
21 25 053.3 vom 19.5.1971 derselben Anmelderin beschriebene und dargestellte Regelgerät.
Dieses Gerät, welches durch seine vollelektronische Bauart in Bezug auf Kostenaufwand,
Einsatzbereitschaft
und Betriebssicherheit besonders vorteilhaft
ist, umfasst im wesentlichen einen ersten bistabilen Multivibrator der durch zwei
Geber gesteuert wird, wovon der erste die Ktlhlzellentemperatur und der zweite die
Gefrierertemperatur aufnimmt, so daß derselbe aus seinem ersten in den zweitenstabilen
Zustand gekippt wird, sobald die zwei Geber gleichzeitig in der Ktllilzelle und
im Gefrierer Temperaturen aufnehmen, die beide unterhalb der zuständigen vorbestimmten
Mindestwerte liegen und von seinem zweiten wieder in den ersten stabilen Zustand
zurllckgekippt wird, wenn eine oberhalb der bezüglichen vorbestimmten Höchstwerte
des genannten ersten und des genannten zweiten Gebers stehende KUhlzellen- und/oder
gefrierertemperatur aufgenommen wird, einen zweiten, durch einen dritten die Zellentemperatur
aufnehmenden Geber so gesteuerten bistabilen Multivibrator, daß derselbe von seinem
ersten in seinen zweiten stabilen Zustand gekippt wird, wenn die Zellentemperaturaufnahme
dieses dritten Gebers unter einen vorbestimmten Mindestwert herabsinkt, welcher
niedriger ist als der obgenannte Zellenmindestwert, und daß derselbe wieder von
diesem zweiten in einen ersten stabilen Zustand zuruckgekippt wird, sobald die vom
genannten dritten Geber-aufgenommene Zellentemperatur einen vorbestimnten H5chstwert
tiberschreitet, ein erstes durch den genannten ersten bistabilen Multivibrator so
gesteuertes Umschaltemittel, daß dieses aus einer ersten Lage in der der Verdichter
der Kiltemaschine sich in Betrieb befindet und ein erstes Abtauheizmittel ausgeschaltet
ist, auf eine zweite Lage in der der Verdichter ausgeschaltet und das genannte Heizmittel
eingeschaltet ist, umschaltet, sobald der genannte erste bistabile Multiyibrator
von seinem ersten in seinen zweiten stabilen Zustand gekippt wird und daß dasselbe
von der zweiten in die erste Lage
zurückumschaltet, sobald obiger
erster bistabiler Multivibrator von seinem zweiten in seinen ersten stabilen Zustand
zurUckgekippt wird, und ein zweites durch den genannten zweiten bistabilen Multivibrator
so gesteuertes Umschaltemittel, daß dieses jeweils aus einer ersten Lage, in der
ein zweites in der KUhlzelle eingebautes Heizmittel ausgeschaltet ist, auf eine
zweite Lage, in der das genannte zweite Heizmittel eingeschaltet ist, umschaltet,
wenn der genannte zweite bistabile Multivibrator von seinem ersten in den zweiten
stabilen Zustand kippt und daß dasselbe umgekehrt bei jeden Zurückkippen des zweiten
bistabilen Multivibrators von seinem zweiten in seinen ersten stabilen Zustand,
von der zweiten zurück in die erste Lage umschaltet.
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Aus Obigen geht hervor, daß das nach dem genannten vorhergehenden
Patent ausgeftthrte Gerät offensichtliche Vorteile in Bezug auf Kostenaufwand, Einsatzbereitschaft
und Betriebssicherheit aufweist; jedoch zeigt es, neben den genannten Vorteilen,
auch einige Nachteile, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen.
Einer dieser Nachteile besteht darin, daß das Heizmittel, welches einen übermäßigen
Zellentenperaturabfall bei verlängerten Einsätzen des Verdichters vermeidet, notwendigerweise
eine angemessene Leistung haben muß und dadurch den Einbau eines entsprechend bemessenen
Versorgungstransformators erfordert, was sich schwer mit den Ueblichen Erfordernissen
einer einfachen und wirtschaftlichen Bauart verbinden lässt. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß bei den hohen und höchsten Umgebungstemperaturgrenzwerten die
Funktionen der beiden, den ersten bistabilen Multivibrator steuernden Geber sich
gegenseitig beeinflussen und damit den Betrieb des Gerätes stören.
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Ferner liegt ein weiterer Nachteil darin, daß durch die Paarung der
beiden den ersten bistabilen Multivibrator und dadurch
die Umschaltung
aus der Kälteerzeugungslage in die Abtaulage und umgekehrt, steuernden in der Zelle
bzw. im Gefrier eingebauten Geber, die Temperaturregelungen der beiden Abteile funktionell
und baulich zusammengekoppelt sind, so daß es z.B. unmöglich ist, die Zellentemperaturregelung
auszuschalten, während die Gefrierertemperaturregelung in Betrieb bleibt, was gegebenenfalls
wunschenswert sein könnte, um wiederholte Einschaltungen der zwei Heizmittel und
dadurch wiederholte und unwirtschaftliche Leistungsforderungen zu vermeiden, besonders
wenn diese Einschaltungen nicht unbedingt notwendig sind, wie z.B. wenn der BenUtzer,
vor einer längeren Abwesenheit, sämtliche lagerfähigen Lebensmittel in Gefrierer
aufbewahrt und die leicht verderblichen GUter aus der Zelle entfernt.
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Einer der Zwecke der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Erzielung
eines elektronischen Gerätes zur Temperaturregelung der beiden Abbeile eines zweitemperaturigen
Ktlhlschrankes in welchem die Anwesenheit eines Heizmittels, welches die Aufgabe
hat, die Zellentemperatur bei dem durch einen verlängerten Einsatz des Verdichters
verursachten Absinken derselben unter eine vorbestimmte Grnze zu erhöhen keine kostspieligen
baulichen und dimensionalen Verwicklungen mit sich fahrt und insbesondere den Einbau
eines leistungsstarken Versorgungstransformators nicht erfordert.
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Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist ferner zu vermeiden,
daß bei den hohen und höchsten Umgebungstemperaturgrenzwerten die Funktionen der
beiden die Ein- und Ausschaltung des Verdichters und des Abtauheizmittels steuernden
Geber sich-gegenseitig beeinflussen und dadurch den Betrieb des Gerätes stören könnten.
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Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist die Ausstattung des Gerätes
mit nach Belieben zu betätigenden Mitteln, welche, solange sie eingeschaltet bleiben,sowohl
den Atauprozess, als auch die teilweise Temperaturerhöhung in der Zelle verhindern
und somit einen besonders wirtschaftlichen Betrieb des Ktlhlschrankes gewähren.
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Zur Erreichung dieser Zwecke wurde ein elektronisches Regelgerät nach
vorliegender Erfindung verwirklicht, das insbesondere dadurch gekennzeichnet ist,
daß es einen ersten durch einen ersten die Zellentemperatur aufnehmenden Geber so
gesteuerten bistabilen Multivibrator umfasst, daß dieser von seinem ersten in den
zweiten stabilen Zustand jeweils gekippt wird, wenn die von demselben ersten Geber
aufgenommene Zellentemperatur unter einen vorbestimmten Mindestwert herabsinkt und
jeweils wieder von dem zweiten in den ersten stabilen Zustand zurflckgekippt wird,
wenn die vom obigen ersten Geber auf genommene Zellentemperatur Uber einen vorbestimmten
Höchstwert ansteigt, einen zweiten durch einen zweiten, die Gefrierertemperatur
aufnehmenden Geber so gesteuerten bistabilen Multivibrator umfasst, daß dieser jeweils
aus seinem ersten in seinen zweiten stabilen Zustand gekippt wird, wenn die von
demselben zweiten Geber aufgenommene Gefrierertemperatur unter einen vorbestimmten
Mindestwert herabsinkt und jeweils wieder von dem zweiten in den ersten stabilen
Zustand zurückgekippt wird, wenn die vom obigen zweiten Geber aufgenommene Gefrierertemperatur
einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet, einen dritten, durch einen dritten
die Zellentemperatur aufnehmenden Geber so gesteuerten bistabilen Multivibrator
umfasst, daß dieser jeweils von seinem ersten in seinen zweiten stabilen Zustand
gekippt wird wenn die von demselben dritten Geber aufgenommene Zellentemperatur
unter
einen vorbestimmten Mindestwert herabsinkt und jeweils wieder von dem zweiten in
den ersten stabilen Zustand zurtickgekippt wird wenn die vom obigen dritten Geber
auf genommene Zellentemperstur über einen vorbestimmten Höchstersten wert ansteigt,
ein erstes, durch den genannten/und den genannten zweiten bistabilenMultivibrator
so gesteuertes Umschaltmittel umfasst, daß dieses von einer ersten Lage,in welcher
der Verdichter sich in Betrieb befindet und ein in der KUhlzelle eingebautes Heizmittel
ausgeschaltet ist, in eine zweite Lage, in der der Verdichter ausgeschaltet und
das genannte Heizmittel eingeschaltet ist, jeweils umschaltet sobald der genannte
erste und der genannte zweite bistabile Multivibrator sich beide in ihrem zweiten
stabilen Zustand befinden und jeweils aus der zweiten Lage in die erste zurückumschaltet
wenn der erstgenannte und/oder der zweite genannte bistabile Multivibrator aus den
gemeinsamen zweiten stabilen Zustand in den ersten stabilen Zustand zuruckgekippt
wird, ein zweites, durch den genannten dritten bistabilen Multivibrator so gesteuertes
UmschalH mittel umfasst, daß dieses aus einer ersten Lage in der das genannte Heizmittel
ausgeschaltet ist, jeweils auf eine zweite Lage, in welcher dasselbe eingeschaltet
ist, umschaltet, wenn der genannte dritte bistabile Multivibrator aus seinem ersten
in seinen zweiten stabilen Zustand gekippt wird und umgekehrt jeweils aus der zweiten
wieder in die erste Lage zurtokumschaltet wenn der genannte dritte bistabile Multivibrator
aus seinem zweiten in den ersten stabilen Zustand zurackgekippt wird.
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Ein Vergleich mit dem wesentlichen Kennzeichen des nach dem genannten
vorhergehenden Patent ausgeführten Gerätes ergibt, daß die zwei wichtigsten Verschiedenheiten
zwischen den zwei Geräten darin liegen, daß die zwei im vorhergehenden Patent~vorgesehenen
Heizmittel
jetzt in einem einzigen, in der Kllhlzelle eingebauten Heizmittel vereinigt sind
und daß der das erste Umschaltmittel steuernde bistabile Multivibrator jetzt durch
zwei verschiedene, durch verschiedene Temperaturgeber (dereine in der Zelle und
der zweite im Gefrierer eingebaut) gesteuerte bistabile Multivibratoren ersetzt
ist.
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Die Vereinigung der zwei Heizmittel in ein einziges, welches offensichtlich
die zweifache Aufgabe hat den Kuhlschrank abzutauen und die Kühlzelle, im Falle
eines verlängerten Einsatzes des Verdichters zu erwärmen, ermöglicht zur Erwärmung
der Ktlhlzelle dasselbe Heizmittel (vorzugsweise denselben Heizwiderstand) anzuwenden,
welches bisher zum Abtauen benUtzt wurde und dadurch jede unerwtlnschte Erhöhung
der Leistungsentnahme zu vermeiden. Die Ersetzung des das erste Umschaltmittel steuernden
bistabilen Multivibrators durch zwei bistabile Multivibratoren, welche durch zwei
die Temperatur in der Zelle bzw. im Gefrierer aufnehmende Temperaturgeber gesteuert
werden, vermeidet jede gegenseitige Beeinflußung der zwei Geber, insbesondere bei
den hohen und höchsten Umgebungstemperaturgrenzwerten.
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Ein weiteres wichtiges Kennzeichen des Gerätes nach vorliegender Erfindung
besteht in der Ausstattung des Gerades mit einem nach Belieben betätigbaren Mittel
durch welches es möglich ist, den ersten bistabilen Multivibrator dauerhaft in seinem
zweiten stabilen Zustand zu blockieren und zwar unabhängig von der Temperaturaufnahme
des ersten Zellentemperaturgebers, und dadurch das Heizmittel dauerhaft auszuschalten,
unabhängig von den Umschaltungen des ersten und des zweiten Umschaltmittels.
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Dieses zweite Kennzeichen ermöglicht den fflr die Gefrierertemperatur
zuständigen Teil des Reglers allein in Betrieb zu halten
und gleichzeitig
dadurch, daß jede Einschaltung des Heizmitels vermieden wird, eine wesentliche Stromersparnis.
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Diese und andere Kennzeichen, Zwecke und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden in der folgenden spezifizierten Beschreibung von drei verschiedenen
Bauarten des nach der Erfindung ausgefuhrten Reglers unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben, in denen Fig.l den vollständigen Schaltplan einer
ersten Bauart des Gerätes nach der Erfindung, Fig.2 den vollständigen Schaltplan
einer zweiten Bauart des Gerätes nach der Erfindung und Fig.3 den vollständigen
Schaltplan einer dritten Bauart des Gerätes nach der Erfindung darstellen.
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Das in Fig.1 dargestellte Gerät besteht im wesentlichen aus einem
Wechselstromteil der durch die zwei Eingangsklemmen 1 und 2 an das Netz angeschlossen
wird und aus einem Gleichstromteil der durch einen Transformator 3 einen Brffckengleichrìchter
4 und einer Begrenzungs-, Beruhigungs- und Glättungsgruppe die einen Widerstand
5, einen Kondensator 6 und eine Zenerdiode 7 umfasst, versorgt wird, in welchem
die Gleichspannung durch den positiven Leiter 8 und durch den Masseleiter geftihrt
wird.
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Der Gleichstromteil umfasst im wesentlichen einen ersten durch einen
die Zellentemperatur aufnehmenden Thermistor 9 (mit negativem Temperaturbeiwert)
gesteuerten bistabilen Multivibrator, einen zweiten, durch einen die Gefrierertemperatur
aufnehmenden Thermistor 10 (mit negativem Temperaturbeiwert) gesteuerten bistabilen
Multivibrator und einen dritten, durch einen die Zellentemperatur aufnehmenden Thermistor
li (mit negativem Temperaturbeiwert) gesteuerten bistabilen Multivibrator.
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Der erste dieser genannten bistabilen Multivibratoren ist mit zwei
NPN Transistoren 12 und 13 ausgestattet, deren gekoppelte Emitter durch den Widerstand
14 geerdet sind. Der Kollektor des Transistors 12 ist durch einen Widerstand 15
an den Leiter 8 angeschlossen und ist weiterhin durch de-n Widerstand 16 an die
Basis des Transistors 13 angeschlossen, die ihrerseits durch den Widerstand 17 geerdet
ist. Der Kollektor des Transistors 13 ist durch einen Widerstand 18 an den Leiter
8 und durch einen Widerstand 19 an die Basis des PNP Transistors 20 angeschlossen,
dessen Kollektor direkt geerdet ist und dessen Emitter durch die Spule 21 eines
Relais mit dem Emitter des NPN Transistors 22 verbunden ist, dessen Kollektor direkt
an den Leiter 8 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 12 ist ihrerseits durch
einen Kodensator 23 an die Masse und durch die Reihe des handbetätigten Schalters
24 und des Thermistors 9 an den Leiter 8 angeschlossen. Der Mittelpunkt der obigen
den Schalter 24 und den Thermistor 9 umfassenden Reihe kann je nach der Stellung
des durch die Spule 21 betätigten Umschalters 28 (in seiner Ruhelage in Fig.l gezeigt)
entweder durch den Widerstand 25 oder durch die Reihe eines Widerstandes 26 und
eines Potentiometers 27 mit der Masse verbunden werden.
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Der zweite genannte bistabile Multivibrator ist mit zwei NPN Transistoren
29 und 30 ausgestattet, dessen gekoppelte Emitter durch einen Widerstand 31 geerdet
sind. Der Kollektor des Transistors 29 ist durch einen Widerstand 32 an den Leiter
8 und durch einen Wideratand 33 an die Basis des Transistors 22 angeschlossene Der
Kollektor des Transistors 30 ist seinerseits durch einen Widerstand 34 mit dem Leiter
8 verbunden und ferner durch einen Widerstand 35 mit der Basis des Transistors 29
verbunden, welche ihrerseits durch den Widerstand 36 geerdet ist.
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Die Basis des Transistors 30 ist schließlich durch einen Widerstand
37 an den Leiter 8 angeschlossen und durch die Parallelschaltung eines Kondensators
38 und des Thermistors 10 geerdet.
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Der dritte genannte bistabile Multivibrator ist mit zwei NPN Transistoren
39 und 40 ausgestattet, deren gekoppelte Emitter durch eine in Durchlassrichtung
geschaltete Diode 41 geerdet sind. Der Kollektor des Transistors 39 ist durch die,
eine Relaisspule 42 und eine in Sperrichtung geschaltete Diode 43, umfassende Parallelschaltung
mit dem Leiter 8 verbunden, während der Kollektor des Transistors 40 durch einen
Widerstand 44 mit dem Leiter 8 und ferner durch einen Widerstand 45 mit der Basis
des Transistors 39 verbunden ist. Letztere Basis ist durch einen Widerstand 46 geerdet,
während die Basis des Transistors 40 durch den Thermistor 11 mit dem Leiter 8 und
durch die Parallelschaltung eines Kondensators 47 und eines Widerstandes 48 mit
der Masse verbunden ist.
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Der sich vor den Transformator 3 befindende Wechselstromteil umfasst
seinerseits den Kältemaæchinenverdichter 49, der durch den von der Spule 21 betätigten
Umschalter 50 (in Fig.l in seiner Ruhestellung gezeigt)- an die Netzklemmen 1 und
2 angeschlossen wird, in Abwechslung schliesst derselbe Unschalter die den mechanisch
mit dem Schalter 24 verbundenen Schalter 51 und den zu Abtal- und Rrwärinungszwecken
in der Zelle eingebauten Widerstand 52 umfassende Reihenschaltung an dieselben Klemmen
1 und 2 an. Obige, den Schalter 51 undtden Widerstand 52 umfassende Reihenschaltung
kann ferner durch den von der Spule 42 betätigten Schalter 53 (in Fig.1 in seiner
Ruhestellung gezeigt) an die Klemmen 1 und 2 angeschlossen werden. Schließlich befindet
sich
zwischen den Klemmen 1 und 2 auch die Reihenschaltung eines durch die Ttlr des KUhlschrankes
betätigten Druckknopfschalters 54 (bei geschlossener Tflr offen) und zweier parallel
geschalter Glühlampen 55 und 56 zur Innenbeleuchtung des Kllhlschrankes.
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Um den Betrieb des Gerätes gemäß Fig.l zu erklåren, nehme man an,
daß die verschiedenen Komponenten des ersten bistabilen Multivibrators (und insbesondere,
wie in der Folge beschrieben, der Widerstand 25 und das Potentiometer 27) so abgestimmt
wurden, daß derselbe jeweils von seinem ersten stabilen Zustand, in welchem der
Transistor 12 leitend und der Transistor 13 gesperrt ist, in den zweiten stabilen
Zustand in welchem der Transistor 12 gesperrt und der Transistor 13 leitend ist,
gekippt wird, sobald der Thermistor 9 eine Zellentemperatur aufnimmt, die unter
einem vorbestimmten Mindestwert liegt (dem ein H8chstwert des elektrischen Widerstandes
des Thermistors 9 entspricht) und wieder von dem zweiten in den ersten stabilen
Zustand zurtlckgekippt wird, sobald der gleiche Thermistor 9 eine oberhalb eines
vorbestimmten Htchstwertes liegende Zellentemperatur aufnimmt (welchem ein Mindestwert
des elektrischen Widerstandes des Thermistors 9 entspricht), daß die verschiedenen
Komponenten des zweiten bistabilen Multivibrators so abgestimmt wurden, daß dieser
aus seinem ersten stabilen Zustand, in welchem der Transistor 30 gesperrt und der
Transistor 29 leitend ist, in seinen zweiten stabilen Zustand, in welchem der Transistor
30 leitend und der Transistor 29 gesperrt ist, gekippt wird, sobald der Thermistor
10 eine Gefrierertemperatur aufnimmt die niedriger ist als ein vorbestimmter Mindestwert
(welcher seinerseits niedriger ist als der vorbestimmte Mindestwert der Ktlhlzellentemperatur)
und von seinem zweiten in den ersten stabilen Zustand zurllckgekippt wird, sobald
derselbe Thermistor 10 eine Gefrierertemperatur aufnimmt, die sich oberhalb eines-vorbestimmten
Höchstwertes
befindet und schließlich, daß die verschiedenen Komponenten des dritten bistabilen
Multivibrators so abgestimmt wurden, daß dieser von seinem ersten stabilen Zustand
in welchem der Transistor 40 leitend und der Transistor 39 gesperrt ist, in den
zweiten stabilen Zustand, in welchem der Transistor 40 gesperrt und der Transistor
39 leitend ist, gekippt wird, sobald der Thermistor 11 eine Zellentemperatur aufnimmt,
die niedriger ist als ein vorbestimmter Mindestwert (welcher seinerseits niedriger
ist als der für die Steuerung des ersten bistabilen Multivibrators vorbestimmte
Mindestwert) und von seinem zweiten in den ersten stabilen Zustand zurtokgekippt
wird, sobald der gleiche Thermistor 11 eine Zellentemperatur aufnimmt, die höher
ist als ein vorbestimmter Hochstwert (welcher ungefähr gleich oder etwas höher ist
als der fflr die Steuerung des ersten bistabilen Multivibrators vorbestimm te Höchstwert).
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Angenommen, daß sich die beiden Schalter 24 und 51 in der geschlossenen
Stellung von Fig.1 befinden, so bleiben die drei bistabilen Multivibratoren alle
in ihrem ersten stabilen Zustand, d.h. die Transistoren 20 und 22 bleiben gesperrt,
die Spulen 21 und 42 bleiben aberregt, die beweglichen Kontakte 28, 50 und-53 bleiben
in der Stellung von Fig.l, der Abbau- und Erwärmungswiderstand 52 bleibt ausgeschaltet
und der Verdichter 49 bleibt in Betrieb u-nd führt das Kältemittel den beiden Verdampfern
der Zelle und des Gefrierers zu, solange keiner der drei Thermistoren 9, 10 und
11 eine unter dem £Ur den zuständigen bistabilen Multivibrator vorbestimmten Mindestwert
liegende Temperatur aufnimmt.
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Obiger Zustand bleibt solange unvergndert, bis die beiden Thermistoren
9 und 10 Zellen- bzw. Gefrierertemperaturen aufnehmen,
welche niedriger
sind als die vorbestimmten Mindestwerte und dadurch ihr elektrischer Widerstand
wesentlich ansteigt. Wenn dieser Punkt, der durch den Widerstand 26 und das Potentiometer
27 ftlr den ersten bistabilen Multivibrator einstellbar und durch den Widerstand
37 ftlr den zweiten bistabilen Multivibrator nicht einstellbar bestimmt ist, erreicht
wird, wird der Transistor 12 leitend und der'Transistor 30 gesperrt und die Transistoren
13 und 29 mAssen demzufolge bzw. leitend und gesperrt werden,(d.hs daß der erste
und der zweite bistabile Multivibrator beide in ihren zweiten stabilen Zustand gekippt
werden) was zur Folge hat, daß die zwei Transistoren 20 und 22 leitend gemacht werden
und so die Relaisspule 21 erregt wird.
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Der bewegliche Kontakt 28 wird jetzt in Richtung des Widerstandes
25 umgeschaltet, während der bewegliche Kontakt 50 vom Verdichter auf den Widerstand
52 umgeschaltet wird, was zur Folge hat, daß die Kälteerzeugung unterbrochen wird
und der Abtauprozess beginnt. Der Kondensator 23 soll vermeiden, daß der durch die
Umschaltung des beweglichen Kontaktes 28 verursachte Spannungsflbergangszustand
zu der Basis des Transistors 12 gelangen und gegebenenfalls dessen Betrieb stören
kann.
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Obige Umschaltung aus dem Kälteerzeugungszustand in den Abtauzustand
kann nicht erfolgen, wenn nur einer der Thermistoren 9 und 10 eine Temperatur aufnimmt,
die niedrig gegug ist, um den zuständigen bistabilen Multivibrator zu kippen. Das
hängt offensichtlich davon ab, daß jeder der zwei Multivibratoren einen der mit
der Spule 35 in Reihe geschalteten Schalttransistoren (20,22) steuert, so daß diese
Spule nur dann erregt wird, wenn beide Transistoren leiten, d.h. nur wenn der erste
und' der zweite bistabile Multivibrator sich beide in ihrem zweiten stabilen Zustand
befinden. Mit Berticksichtigung der. Erfordernis
wonach der erste
und der zweite bistabile Multivibrator beide gekippt werden müssen um den Uebergang
von den KElteerzeugungs- zu den Abtauzustand zu ermbglichen wurde der dritte bistabile
Multivibrator der die Aufgabe hat zu vermeiden, daß durch einen von den Gefriererthermistoren
10 verlangten verlängerten Einsatz des Verdichters die Zellentemperatur tlbermäßig
herabsinkt, in das Gerät eingegliedert. Sobald die Zellentemperatur niedriger wird
als der fflr die Umschaltung des bistabilen Multivibrators vorbestimmte Mindestwert,
wird nämlich die Relaisspule 42 erregt und somit der bewegliche Kontakt 53 in Richtung
des Widerstandes 52 bewegt. Dieser Widerstand sorgt daftir, daß die Zellentemperatur
wieder auf einen Wert gebracht wird, in welchem der dritte bistabile Multivibrator
(aber nicht der erste) zurtickgekippt wird.
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Um von dem Abtauzustand wieder zu der Kälteerzeugung zu gelangen,
geneigt es hingegen, daß nur einer der beiden Thermistoren 9 und 10 eine Temperatur
aufnimmt, welche höher ist als ein vorbestimmter Höchstwert und so den zuständigen
bistabilen Multivibrator zuruckkippt. Dadurch wird nämlich einer der beiden Transistoren
20 und 22 gesperrt und demzufolge die Relaisspule 21 erregt, so daß die beweglichen
Kontakte 28 und 50 in die Ruhestellung gemäß Fig.1 zurUckkehren. Diese Rflckumschaltung
von dem Abtauzustand auf die Kälteerzeugung wird normalerweise von dem Zellenthermistoren
9 bewirkt, in diesem Fall sczgt der Festwiderstand 25 dafür, daß der Wiedereinschaltung
des Verdichters jeweils dieselbe Temperatur entspricht (die Abschalttemperatur ist
normalerweise durch den Zellenthermistor 9 bedingt, und kann durch den Potentiometer
27 geändert werden). Es kann aber vorkommen, daß der zweite bistabile Multivibrator
durch den Thermistor 10 zurtickgekippt und dadurch der Verdichter in Betrieb
gesetzt
wird und zwar wenn die Ge£rierertemperaturbermäßig ansteigt, ohne daß die Zellentemperatur
sich entsprechend erhöhe.
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Der die mechanisch gekoppelten Kontakte 24 und 51 umfassende Schalter
(Ekonomizer) hat die Aufgabe, wenn betätigt, den ersten bistabilen Multivibrator
in seinem zweiten stabilen Zustand zu blockieren und dadurch den Abtau- und Heizwiderstand
52 dauerhaft zu untersagen, so daß das Gerät nur noch die Gefierertemperatur regeln
kann und die Kälteerzeugung aufhält (ohne in den Abtauzustand überzugehen) sobald
die Gefrierertemperatur den vorbestimmten Mindestwert erreicht; die dadurch erzielte
Stromersparnis ist offensichtlich.
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Das in Fig.2 abgebildete Gerät ist im wesentlichen dem in Fig.1 gleich,
mit dem Unterschied, daß der bewegliche Kontakt 28 hier fortgelassen ist und daß
der Mittelpunkt der den Schalter 24 und den Thermistor 9 umfassenden Reihe nun durch
eine Parallelschaltung geerdet ist, von welcher ein Zweig aus der Reihe von dem
Widerstand 26 mit dem Potentiometer 27 besteht und der andere Zweig durch die Reihe
von dem Kollektor-Emitterkreis des NPN Transistors 57 mit einer in Durchlassrichtung
geschalteter Diode 60 verwirklicht ist, die Basis desselben Transistors ist durch
den in der Zelle eingebauten Thermistor 58 geerdet und durch einen Widerstand 59
an den Kollektor des Transistors 20 angeschlossen; Ferner it der Kollektor des Transistros
20 über einen Widerstand 61 geerdet.
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Was den Abtauprozess betrifft, arbeitet das Gerät nach Fig.Z im wesentlichen
wie das gemäß Fig.l, die Wiederherstellung der Kälteerzeugung geschieht nun aber
wie folgt. Solange der Thermistor 58 eine niedrige Temperatur aufnimmt, bleibt sein
elektrischer
Widerstand hoch, so daß der Transistor 57 leitend
und der Transistor 12 gesperrt bleibt; wenn aber der Thermistor 58 eine hohe Temperatur
aufnimst, sinkt sein elektrischer Widerstand und dadurch auch die Basisspannung
des Transistors 57 bis dieser gesperrt wird und demzufolge der Transistor 12 wieder
leitend werden kann, sobald der Thermistor 9 die vorbestimmte Zellenmindesttemperatur
aufnimmt.
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Schließlich ist das in Fig.3 abgebildete Gerät im wesentlichen dem
gemSß Fig.2 gleich, mit dem Unterschied, daß zwischen dem Punkt, in welchem der
Schalter 24 mit dem Thermistor 9 verbunden ist und dem Punkt, in welchem der Widerstand
26 an den Kollektor des Transistors 57 angeschlossen ist, nun ein Widerstand 62
eingeschaltet ist, und daß der Thermistor 58,durch welchen die Basis des Transistors
57 geerdet war, jetzt fortgelassen wird.
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Der Betrieb des Gerätes nach Fig.3 ist seinerseits im wesentlichen
dem von Fig.1 gleich, mit dem einzigen Unterschied, daß sobald die Relaisapule 21
zum Beginn des Abtauprozesses erregt wird, sich an den Enden des Widerstandes 61
eine Spannung bildet, welche durch den Widerstand 59 den Transistor 57 im leitenden
Zustand erhält; da der innere Widerstand des Transistors 57 und der Diode 60 praktisch
genommen null ist, ist jetzt die Basis des Transistors 12 durch den Widerstand 62
mit der Masse verbunden und diesem Widerstand fällt jetzt die im Gerät nach Fig.1
durch den Widerstand 25 erftillte Aufgabe zu, die Temperatur zu bestimmen, an welcher
der Verdichter wieder in Betrieb gesetzt wird, weiterhin ist hier gegenüber dem
Gerät gemäß Fig.1 der bewegliche Kontakt 28 praktisch durch den Transistor 57 ersetzt.