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WO2016034461A1 - Kältegerät mit mehreren lagerfächern - Google Patents

Kältegerät mit mehreren lagerfächern Download PDF

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WO2016034461A1
WO2016034461A1 PCT/EP2015/069483 EP2015069483W WO2016034461A1 WO 2016034461 A1 WO2016034461 A1 WO 2016034461A1 EP 2015069483 W EP2015069483 W EP 2015069483W WO 2016034461 A1 WO2016034461 A1 WO 2016034461A1
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WO
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compartment
temperature
cooling operation
operation phase
switch
Prior art date
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PCT/EP2015/069483
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English (en)
French (fr)
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Andreas BABUCKE
Stefan Holzer
Matthias Mrzyglod
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • Refrigerating appliance with several storage compartments
  • the present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a household refrigerating appliance, with a plurality of storage compartments provided for operation at different temperatures.
  • Domestic refrigerators with two held at different operating temperatures storage compartments such as a freezer and a normal refrigeration compartment and a refrigerator, in which a first evaporator for cooling the first storage compartment and a second evaporator for cooling the second storage compartment are arranged in mutually parallel branches of a refrigerant pipe to optionally with To be acted upon refrigerant are known per se.
  • target temperatures for the compartments are adjustable on a control unit of such a refrigeration device, of which the control unit in each case derives a switch-on temperature and a switch-off temperature. If the switch-on temperature in one of the compartments is exceeded, the control unit operates the compressor until the temperature of the compartment has decreased to the switch-off temperature.
  • the switch-on temperature is exceeded while the compressor is already operating to cool the other compartment, then it is possible to switch between the compartments without interrupting the compressor operation so that there is no time for pressure equalization in this case remains.
  • one of the compartments must remain temporarily uncooled here, while the cooling requirement of the other compartment must be maintained. is damaged, so that in this one compartment, the switch-on temperature can be significantly exceeded.
  • Object of the present invention is to provide a refrigeration device with several storage compartments, on the one hand achieves a high efficiency, on the other hand, but also outliers of the compartment temperature can be reliably avoided.
  • the object is achieved by providing in a refrigerator, in particular a domestic refrigerator, with a compressor, a first evaporator for cooling a first compartment, a second evaporator for cooling a second compartment, which are arranged in mutually parallel branches of a refrigerant line, and a control unit , which is connected to temperature sensors of the first and the second compartment to start a cooling operation phase of the first compartment when exceeding a switch-on temperature of the first compartment and terminate upon the occurrence of a Ausschaltkriterium the first compartment, the control unit is further configured to exceed the switch-on of first compartment also starts an accessory cooling operation phase of the second compartment, and a temperature of the second compartment, at which the accessory cooling operation phase is terminated, based on a target temperature of the second compartment and a prevailing at the beginning of the cooling operation phase of the second compartment n Define the temperature of the second compartment.
  • the time interval between the cooling operation phase of the first compartment and the accessory cooling operation phase can be arbitrarily set. Ideally, it is zero, ie the two phases immediately connect to each other without any intermittent service interruption of the compressor. Low-speed operation of the compressor also reduces fluctuations in injection noise from which a user of the device could feel disturbed. Since the beginning of the accessory cooling operation phase is not triggered by the exceeding of a switch-on temperature in the second compartment, the temperature in the second compartment may vary at the beginning of the accessory cooling operation phase. If the accessory cooling operating phase would always end when a fixed switch-off temperature of the second compartment, this would have an effect on the mean temperature of the second compartment.
  • a regular (ie non-accessory) cooling operation phase of the second compartment is triggered by exceeding the switch-on temperature of the second compartment, then the temperatures at the beginning of the accessory cooling operation phases can only be below this switch-on temperature, and an end of the accessory Cooling phases at the switch-off temperature of the regular operating phases would lead to a lowering of the mean temperature of the second compartment and thus to increased energy consumption.
  • a temperature of the second compartment at which the accessory cooling operation phase is ended based on a target temperature of the second compartment and a temperature of the second compartment prevailing at the beginning of the second section's cooling operation phase, a reduction in the average compartment temperature can be counteracted.
  • a prerequisite for avoiding a decrease in the average compartment temperature of the second compartment by the accessory cooling operation phases is that an accessory cooling operation phase is started only when the temperature of the second compartment is above the target temperature of the second compartment.
  • An easy way to minimize the influence of the accessory cooling operating phases on the mean temperature of the second compartment is to choose the sum of start temperature and end temperature of each accessory cooling operation phase constant, i. the lower the start temperature of an accessory cooling operation phase, the higher its final temperature is selected.
  • control unit should also support regular cooling operating phases of the second compartment, which are started when the second compartment switch-on temperature is exceeded and ended when the second compartment switch-off temperature is exceeded.
  • target temperature based on which, as explained above, the final temperature of the accessory cooling operating phases is set, should be between the switch-on temperature and the switch-off temperature of the second compartment.
  • half of the above-mentioned sum of start temperature and end temperature can be taken as the target temperature. If the second compartment is colder than the first compartment or for other reasons has a higher cooling requirement than the first compartment, then in a conventional refrigerator without accessory cooling operating phases, most compressor starts would be caused by the second compartment cooling requirements. By additionally cooling the second compartment each time cooling is needed in the first compartment, the frequency of compressor starts can be reduced more effectively than if the cooler compartment cooled along with the warmer accessory. However, this does not rule out that if cooling is required in each compartment, the other is additionally cooled along with it. If the accessory cooled second compartment is the colder, then it is convenient to perform the accessory cooling operation phase prior to the cooling operation phase of the first compartment (15). Since the temperature of a condenser, through which the heat extracted from the compartments is delivered to the environment, is lowest at the beginning of each compressor operating phase, a better efficiency can be achieved with this sequence than with the reverse one.
  • the accessory cooling operation phase be connected to the regular cooling operation phase of the colder compartment.
  • a valve for blocking a refrigerant flow from the first evaporator to the second evaporator is preferably arranged in a downstream part of the refrigerant line between outputs of the evaporator and an input of the compressor.
  • this valve may be a non-return valve arranged between an outlet of the second evaporator and a confluence where the two branches of the refrigerant line meet.
  • a directional control valve can counteract the pressure equalization that connects only one of the two branches to an outlet of the compressor.
  • a stop valve between the output of the compressor and inputs of the evaporator is additionally arranged.
  • the control unit may be configured to control a time offset between a start of the compressor and an opening of the stop valve and / or between a switching off of the compressor and a closing of the stop valve.
  • Such a time offset may be that the control unit at the beginning of a cooling phase of the second evaporator, while the compressor is already running, keeps the stop valve closed for a while yet.
  • the control unit at the beginning of a cooling phase of the second evaporator while the compressor is already running, keeps the stop valve closed for a while yet.
  • the time offset may be that at the end of the cooling phase of an evaporator, with the stop valve closed, the control unit continues to operate the compressor for a while. After-running of the compressor after a cooling operation phase of the first evaporator helps to reduce the pressure difference between the two evaporators in a subsequent standstill phase of the compressor and thus to minimize any leakage of refrigerant through the shut-off valve from the first to the second evaporator.
  • a refrigerant collector may be provided on the refrigerant circuit between an outlet of the compressor and the stop valve.
  • the refrigerant collector may be formed by a chamber inserted into the refrigerant pipe; but it can also be used as a collector usually also serving another purpose components of the refrigerant circuit by, for example, for refrigerant pipes in the upstream part of the refrigerant circuit tubes with large diameter or by having a dryer with a larger volume than required for the drying function. Such a dryer will generally only be partially filled with desiccant in order to be able to absorb liquid refrigerant in large quantities.
  • Subject of the invention is also a method for operating a refrigeration device as described above, with the steps:
  • step b) before step c) or step c) before step b) can be performed.
  • the switch-off condition of the first compartment may be that the temperature of the first compartment falls below a switch-off temperature that is in a fixed relationship to the switch-on temperature or to the target temperature of the first compartment. This is particularly useful if between the exceeding of the switch-on and the cooling operation phase of the first compartment no accessory cooling of the second compartment has taken place, i. if step b) has been carried out before step c).
  • step c the cooling operation phase of the first compartment does not take place until after the second compartment has been cooled, that is, step c) is carried out before step b)
  • the temperature of the first compartment normally has continued to increase during this accessory cooling.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method of operation of a control unit of the refrigeration device
  • FIG. 3 shows the development over time of the electrical power consumption of a compressor and the evaporation temperature of the refrigerant during operation of the refrigeration device from FIG. 1;
  • Fig. 4 shows the evolution of the temperature of a compartment of the refrigerator in the course of
  • the refrigerant circuit shown in Fig. 1 comprises in a conventional manner a compressor 1 with a compressed refrigerant outlet 2 and an inlet 3 for refrigerant suction.
  • a condenser 5, a dryer 6, a stop valve 7 that can be switched between an open state and a blocking state, and a directional control valve 8 are arranged in series at a refrigerant line 4 starting from the outlet 2.
  • a frame heater 23 may be inserted into the refrigerant line 4.
  • the refrigerant line 4 divides into two branches 9, 10.
  • the directional control valve 8 can be integrated into the stop valve 7, in that the latter has three instead of two connections and two passage states, wherein in one of the passage states the directional control valve transfers the condenser 5 with the branch 9 and in the other with the branch 10 connects, and in the locked state to none of the branches 9, 10 is a connection.
  • the branches 9, 10 are each a capillary 1 1 or 12 and an evaporator 13 and 14 connected in series.
  • Each of the two evaporators 13, 14 cools a compartment 15 or 16 of the refrigerator.
  • the mean operating temperature of the compartment 15 is higher than that of the Tray 16, for example, tray 15 may be a normal refrigerated compartment and tray 16 may be a freezer compartment of the refrigerator.
  • the two branches 9, 10 meet again at a confluence 17.
  • a check valve 18 is arranged between an outlet of the evaporator 14 and the confluence 17, which allows a flow of refrigerant from the evaporator 14 to the compressor 1, but blocks in the opposite direction.
  • An electronic control unit 19 is connected to temperature sensors 20, 21 on the compartments 15, 16 to control the operation of the compressor 1 and the position of the stop valve 7 and the directional control valve 8 based on the temperatures measured there.
  • Target temperatures Ttarget for both compartments 15, 16 may be set by a user at the control unit 19.
  • the capillary 1 1 of the normal cooling compartment 15 has, given a pressure drop of the refrigerant, two mass flow rates, a high value for liquid and a low for gaseous refrigerant.
  • the mass flow rate of the compressor 1 is either, if it is a fixed speed compressor, specified by design or, in the case of a variable speed compressor, set by the control unit 19 to a value which is between the flow rates of the capillary 1 1.
  • the capillary 12 has at the same pressure drop a much smaller mass flow rate than the capillary 1 1.
  • the flow rate of the capillary 12 is even for liquid refrigerant even lower than the flow rate of the compressor 1, so that the rate at which refrigerant condenses in the liquefier , is higher than that, with which it can flow via the capillary 12.
  • the dryer 6 is formed as a refrigerant collector 22, ie the housing of the dryer 6 is only partially with Absorber material filled, the rest is empty to provide space for the liquid refrigerant.
  • the control unit 19 can operate according to different methods.
  • the control unit 19 continuously monitors in step S1 whether a switch- on temperature T on, 15 or T on, 16 is exceeded in one of the compartments 15, 16, which is added here by adding a difference value ⁇ from the target temperature Ttarget , 15 and T ta rget is derived i6 of the relevant compartment.
  • step S2 In the case of exceeding the switch-on temperature in the normal cooling compartment 15, ie when T 15 > T on 15, the method branches to step S2, in which the compressor 1 is turned on.
  • the switch-on time corresponds to the time t0 in FIG. 3 and FIG. 4.
  • the pressure in both evaporators decreases as a result of the operation of the compressor, and the evaporation temperature drops accordingly, as shown in FIG. 3 after t0.
  • step S3 it is checked whether the temperature T 16 of the freezing compartment 16 is above its target temperature T ta rget, i6.
  • step S6 the current temperature T0i 6 of the freezer compartment 16 is measured; it represents the starting temperature of the now commencing accessory cooling operating phase of the evaporator 16.
  • An associated end temperature T1 -I6 is calculated in S7:
  • T116 2 Ttarget, 16 ⁇ 0l6-
  • the cooling operation S8 of the evaporator 14 is maintained until it is determined in step S9 that the freezing compartment 16 has reached the final temperature T1 6 .
  • the freezer compartment 16 is cooled in advance due to the refrigeration requirement of the refrigerating compartment 15, its temperature fluctuates only by a narrow interval by T ta rget, the average temperature of the freezer compartment 16 continues to coincide with its target temperature Ta rget, i6, which would not be the case if, as illustrated in FIG. 4 by a dashed curve, the accessory cooling operating phase would not be terminated until reaching T off, i 6 .
  • step S9 could then be followed by a cooling operating phase of the evaporator 13, in the course of which the normal cooling compartment 15 is cooled down to T off, 15 .
  • T 15 of the normal cooling compartment 15 has risen further between tO and t1 and is now above T on, 15 , this would result in an increase in the average temperature of the normal cooling compartment to a value above T ta rget , i 5 . This is prevented in the method of FIG. 2 by branching to step S13 or S15, which will be described in more detail later.
  • step S1 If an exceeding of the switch-on temperature in the freezer compartment 16 is detected in step S1, ie if T 16 > T on, 16 , then the method branches to step S1 1, in which the compressor 1 is switched on and the directional control valve 8 is actuated, around the freezer compartment 16 to cool until it is determined in step S12 that the switch-off temperature T 0 ff, i6 is reached.
  • step S13 it is determined whether the temperature T15 of the normal refrigerating compartment 15 via the set temperature T ta rget, is i5. If this is not the case, then the compressor is turned off (S14), and the process returns to the starting point S1. If the target temperature T ta rget, i5 is exceeded, the process branches to step S15. Since this is always the case when S13 has been reached via S9, it is also possible to jump from S9 directly to S15. In step S15, the current temperature T0i 5 of the normal cooling compartment 15 is detected. In an analogous manner to step S7, based on this, a final temperature T1 15 is calculated in S16:
  • T115 2 Ttarget, 15 - TO15.
  • the directional control valve 8 is switched to pressurize the evaporator 13 with refrigerant. If an accessory cooling operation of the freezer compartment 16 has previously taken place, ie if step S15 has been reached via step S9, then due to the low mass flow rate of the capillary 12 during the accessory cooling operation, liquid refrigerant has built up in front of the capillary 12. This refrigerant flows rapidly after switching over the directional control valve 8 via the capillary, there is a rapid increase in pressure in the evaporator 13 and accordingly, as can be seen in FIG. 3, after the switchover time t1 to a rapid increase in the evaporation temperature in the evaporator 13.
  • step S18 it is continuously monitored whether the normal cooling compartment 15 has reached its switch-off temperature T 0ff , i5. If this is the case (at time t3 in FIG. 3), the control unit 19 turns off the compressor 1 (S19) and returns to step S1. While the control unit 19 is waiting for the switch- on temperature T on to be exceeded again in a compartment, the temperature of the evaporator 13 approaches that of the compartment 15 which it has cooled.
  • the time t4 in FIG. 3 corresponds to the occurrence of cooling demand in the freezer compartment 16, ie an increase of T 16 via T on, 16 .
  • the evaporator 1 is turned on again and operated (S1 1) until the control unit 19 recognizes in step S12 at time t5 that the switch- off temperature T off, 16 of the freezing compartment 16 is reached.
  • the compressor 1 is now switched off (S14), since the temperature sensor 20 of the normal cooling compartment 15 has not detected any renewed cooling requirement.
  • the mass flow rate of the capillary 12 is of a similar order of magnitude as that of the capillary 1 1 and is too high to prevent damming up of liquid refrigerant in front of the capillary.
  • Re 12 it may be appropriate according to a further modification, when switching from the accessory cooling operation of the evaporator 14 to the regular cooling operation of the evaporator 13 at time t1 to close the stop valve 7 for a short time, in order to reduce refrigerant in the collector 22nd accumulate, which then, when the stop valve 7 is opened again, gushing into the evaporator 13.
  • a pressure can be produced in the latter, which makes it possible to evaporate the refrigerant at a temperature which is appropriate for a normal refrigeration compartment at approximately 0 ° C.
  • the stop valve 7 is first closed and the compressor 1 is then operated for a while thereafter.
  • the amount of liquid refrigerant left in the evaporator 14 after the cooling operation phase is reduced, and the resulting evaporative cooling cools the freezer compartment.
  • the refrigerant evaporated in this way can no longer be displaced in liquid form from downstream refrigerant during a subsequent cooling operating phase of the evaporator 14 and is available in a subsequent cooling operating phase of the evaporator 13 to fill it in such a short time that an adequate evaporation temperature is reached.

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Abstract

Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, umfasst einen Verdichter (1), einen ersten Verdampfer (13) zum Kühlen eines ersten Fachs (15), einen zweiten Verdampfer (14) zum Kühlen eines zweiten Fachs (16), die in zueinander parallelen Zweigen (9, 10) einer Kältemittelleitung (4) angeordnet sind. Eine Steuereinheit (19) ist mit Temperatursensoren (20, 21) des ersten und des zweiten Fachs (15, 16) verbunden, um bei Überschreitung einer Einschalttemperatur (Ton) des ersten Fachs (15) eine Kühlbetriebsphase (t1-t3) des ersten Fachs (15) und eine akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1) des zweiten Fachs (16) zu starten (S17, S8) und die Kühlbetriebsphase (t1-t3) des ersten Fachs (15) bei Eintritt einer Ausschaltbedingung des ersten Fachs (15) zu beenden (S19). Eine Temperatur (T116) des zweiten Fachs (16), bei der Steuereinheit (19) die akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1) beendet (S9), wird anhand einer Zieltemperatur (Ttarget) des zweiten Fachs (16) und einer zu Beginn der Kühlbetriebsphase (t0-t1) des zweiten Fachs (16) herrschenden Temperatur (T0) des zweiten Fachs (16) festgelegt (S7).

Description

Kältegerät mit mehreren Lagerfächern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit mehreren für den Betrieb bei unterschiedlichen Temperaturen vorgesehenen Lagerfächern.
Haushaltskältegeräte mit zwei auf verschiedenen Betriebstemperaturen gehaltenen Lagerfächern wie etwa einem Gefrierfach und einem Normalkühlfach und einer Kältemaschine, bei der ein erster Verdampfer zum Kühlen des ersten Lagerfachs und ein zweiter Verdampfer zum Kühlen des zweiten Lagerfachs in zueinander parallelen Zweigen einer Kältemittelleitung angeordnet sind, um wahlweise mit Kältemittel beaufschlagbar zu sein, sind an sich bekannt. Üblicherweise sind an einer Steuereinheit eines solchen Kältegeräts Zieltemperaturen für die Fächer einstellbar, von denen die Steuereinheit jeweils eine Einschalttemperatur und eine Ausschalttemperatur ableitet. Wird die Einschalttemperatur in einem der Fächer überschritten, betreibt die Steuereinheit den Verdichter solange, bis die Temperatur des Fachs auf die Ausschalttemperatur abgenommen hat.
In der Zeit, die bis zu einer erneuten Überschreitung der Einschalttemperatur in einem der Fächer verstreicht, können Druckunterschiede, die während des vorhergehenden Verdichterbetriebs zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Teilen der Kältemit- telleitung aufgebaut worden sind, sich ausgleichen, so dass sie zu Beginn der nächsten Verdichterbetriebsphase unter Energieaufwand wieder hergestellt werden müssen. Ein solcher Druckausgleich kann zwar durch in der Kältemittelleitung angeordnete Ventile verlangsamt werden; ihn vollständig zu unterdrücken ist schwierig, und falls im Laufe der Nutzung des Kältegeräts Undichtigkeiten an den Ventilen auftreten, so ist dies von außen nur schwerlich zu erkennen, und der daraus resultierende erhöhte Energieverbrauch wird vom Benutzer des Kältegeräts meist nicht bemerkt.
Wenn allerdings in einem der Fächer die Einschalttemperatur überschritten wird, während der Verdichter bereits in Betrieb ist, um das andere Fach zu kühlen, dann kann ohne Un- terbrechung des Verdichterbetriebs zwischen den Fächern umgeschaltet werden, so dass in diesem Fall keine Zeit für einen Druckausgleich bleibt. Allerdings muss hier eines der Fächer zeitweilig ungekühlt bleiben, während der Kühlbedarf des anderen Fachs befrie- digt wird, so dass in diesem einen Fach die Einschalttemperatur merklich überschritten werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit mehreren Lagerfächern anzugeben, dass einerseits einen hohen Wirkungsgrad erreicht, bei dem andererseits aber auch Ausreißer der Fachtemperatur zuverlässig vermieden werden können.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter, einem ersten Verdampfer zum Kühlen eines ersten Fachs, einem zweiten Verdampfer zum Kühlen eines zweiten Fachs, die in zueinander parallelen Zweigen einer Kältemittelleitung angeordnet sind, und mit einer Steuereinheit, die mit Temperatursensoren des ersten und des zweiten Fachs verbunden ist, um eine Kühlbetriebsphase des ersten Fachs bei Überschreitung einer Einschalttemperatur des ersten Fachs zu starten und bei Eintritt eines Ausschaltkriteriums des ersten Fachs zu beenden, die Steuereinheit ferner eingerichtet ist, bei Überschreitung der Einschalttemperatur des ersten Fachs auch eine akzessorische Kühlbetriebsphase des zweiten Fachs zu starten und eine Temperatur des zweiten Fachs, bei der die akzessorische Kühlbetriebsphase beendet wird, anhand einer Zieltemperatur des zweiten Fachs und einer zu Beginn der Kühlbetriebsphase des zweiten Fachs herrschenden Temperatur des zweiten Fachs festzulegen.
Da für die akzessorische Kühlbetriebsphase nicht abgewartet werden muss, bis im zweiten Fach die Einschalttemperatur überschritten wird, kann der Zeitabstand zwischen der Kühlbetriebsphase des ersten Fachs und der akzessorischen Kühlbetriebsphase willkürlich vorgegeben werden. Im Idealfall ist er Null, d.h. die beiden Phasen schließen unmit- telbar, ohne eine zwischenzeitliche Betriebsunterbrechung des Verdichters, aneinander an. Durch einen unterbrechungsarmen Lauf des Verdichters werden auch Schwankungen des Einspritzgeräuschs reduziert, von denen ein Benutzer des Geräts sich gestört fühlen könnte. Da der Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphase nicht durch die Überschreitung einer Einschalttemperatur im zweiten Fach ausgelöst wird, kann die Temperatur im zweiten Fach zu Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphase variieren. Würde die akzessorische Kühlbetriebsphase immer dann enden, wenn eine feste Ausschalttemperatur des zweiten Fachs erreicht ist, dann hätte dies einen Einfluss auf die mittlere Temperatur des zweiten Fachs. Wenn in an sich üblicher Weise eine reguläre (d.h. nicht akzessorische) Kühlbetriebsphase des zweiten Fachs durch eine Überschreitung der Einschalttemperatur des zweiten Fachs ausgelöst wird, dann können die Temperaturen zu Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphasen nur unter dieser Einschalttemperatur liegen, und eine Be- endigung der akzessorischen Kühlbetriebsphasen bei der Ausschalttemperatur der regulären Betriebsphasen würde zu einer Absenkung der mittleren Temperatur des zweiten Fachs und damit zu erhöhtem Energieverbrauch führen. Indem eine Temperatur des zweiten Fachs, bei der die akzessorische Kühlbetriebsphase beendet wird, anhand einer Zieltemperatur des zweiten Fachs und einer zu Beginn der Kühlbetriebsphase des zwei- ten Fachs herrschenden Temperatur des zweiten Fachs festgelegt wird, kann einer Absenkung der mittleren Fachtemperatur entgegengewirkt werden.
Eine Voraussetzung, um eine Absenkung der mittleren Fachtemperatur des zweiten Fachs durch die akzessorischen Kühlbetriebsphasen zu vermeiden, ist, dass eine akzes- sorische Kühlbetriebsphase nur dann gestartet wird, wenn die Temperatur des zweiten Fachs über der Zieltemperatur des zweiten Fachs liegt.
Eine einfache Möglichkeit, den Einfluss der akzessorischen Kühlbetriebsphasen auf die mittlere Temperatur des zweiten Fachs zu minimieren, ist, die Summe aus Starttempera- tur und Endtemperatur jeder akzessorischen Kühlbetriebsphase konstant zu wählen, d.h. je niedriger die Starttemperatur einer akzessorischen Kühlbetriebsphase ist, um so höher wird ihre Endtemperatur gewählt.
Wie oben bereits erwähnt, sollte die Steuereinheit neben den akzessorischen Kühlbe- triebsphasen auch reguläre Kühlbetriebsphasen des zweiten Fachs unterstützen, die bei Überschreitung einer Einschalttemperatur des zweiten Fachs gestartet und bei Unterschreitung einer Ausschalttemperatur des zweiten Fachs beendet werden. In diesem Fall sollte die Zieltemperatur, anhand derer wie oben erläutert die Endtemperatur der akzessorischen Kühlbetriebsphasen festgelegt wird, zwischen der Einschalttemperatur und der Ausschalttemperatur des zweiten Fachs liegen.
Im einfachsten Fall kann als Zieltemperatur die Hälfte der oben erwähnten Summe aus Starttemperatur und Endtemperatur genommen werden. Wenn das zweite Fach kälter als das erste Fach ist oder aus anderen Gründen einen höheren Kühlbedarf als das erste Fach hat, dann wären bei einem herkömmlichen Kältegerät ohne akzessorische Kühlbetriebsphasen die meisten Verdichterstarts durch Kühlbedarf des zweiten Fachs verursacht. Indem das zweite Fach jedes Mal akzessorisch mitgekühlt wird, wenn Kühlbedarf im ersten Fach auftritt, kann die Häufigkeit der Verdichterstarts wirksamer reduziert werden als wenn bei Kühlbedarf des kälteren Fachs das wärmere akzessorisch mitgekühlt würde. Dies schließt allerdings nicht aus, dass bei Kühlbedarf in jedem Fach das jeweils andere akzessorisch mitgekühlt wird. Wenn das akzessorisch gekühlte zweite Fach das kältere ist, dann ist es zweckmäßig, die akzessorische Kühlbetriebsphase vor der Kühlbetriebsphase des ersten Fachs (15) durchzuführen. Da die Temperatur eines Verflüssigers, über den die den Fächern entzogene Wärme an die Umgebung abgegeben wird, jeweils zu Beginn einer jeden Verdichterbetriebsphase am niedrigsten ist, ist mit dieser Reihenfolge ein besserer Wir- kungsgrad erreichbar als mit der umgekehrten.
Umgekehrt sollte, wenn das akzessorisch gekühlte Fach das wärmere ist, die akzessorische Kühlbetriebsphase vorzugsweise an die reguläre Kühlbetriebsphase des kälteren Fachs anschließen.
Um einem Druckausgleich bei Stillstand des Verdichters entgegenzuwirken, ist vorzugsweise in einem stromabwärtigen Teil der Kältemittelleitung zwischen Ausgängen der Verdampfer und einem Eingang des Verdichters ein Ventil zum Sperren eines Kältemittelflusses vom ersten Verdampfer zum zweiten Verdampfer angeordnet. Bei diesem Ventil kann es sich insbesondere um ein Rückschlagventil handeln, dass zwischen einem Ausgang des zweiten Verdampfers und einem Zusammenfluss, an dem die zwei Zweige der Kältemittelleitung aufeinandertreffen, angeordnet ist.
In einem stromaufwärtigen Teil der Kältemittelleitung kann ein Wegeventil dem Druckaus- gleich entgegenwirken, das jeweils nur einen der beiden Zweige mit einem Ausgang des Verdichters verbindet. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Stoppventil zwischen dem Ausgang des Verdichters und Eingängen der Verdampfer angeordnet. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Zeitversatz zwischen einem Start des Verdichters und einem Öffnen des Stoppventils und/oder zwischen einem Ausschalten des Verdichters und einem Schließen des Stoppventils zu steuern.
Ein solcher Zeitversatz kann darin bestehen, dass die Steuereinheit zu Beginn einer Kühlbetriebsphase des zweiten Verdampfers, bei bereits laufendem Verdichter, das Stoppventil noch eine Zeitlang geschlossen hält. So kann sichergestellt werden, dass in dem Moment, in dem das Stoppventil öffnet, der Druck im zweiten Verdampfer niedrig genug ist, um zur sofortigen Verdampfung des eintretenden Kältemittels zu führen, und ein zeitweiliger Wärmeeintrag in den zweiten Verdampfer durch nicht verdampfendes Käl- temittel kann verhindert werden.
Umgekehrt kann der Zeitversatz darin bestehen, dass die Steuereinheit am Ende der Kühlbetriebsphase eines Verdampfers, bei geschlossenem Stoppventil, den Verdichter noch eine Zeitlang weiter betreibt. Ein Nachlaufen des Verdichters nach einer Kühlbe- triebsphase des ersten Verdampfers trägt dazu bei, in einer darauffolgenden Stillstandsphase des Verdichters die Druckdifferenz zwischen den beiden Verdampfern zu verringern und so einen eventuellen Leckstrom von Kältemittel über das gesperrte Ventil vom ersten zum zweiten Verdampfer zu minimieren. Im Anschluss an eine Kühlbetriebsphase des zweiten Verdampfers kann auf diese Weise Kältemittel in einen Hochdruckbe- reich des Kältemittelkreises verlagert und die Menge an flüssigem Kältemittel im zweiten Verdampfer verringert werden, so dass die Gefahr, dass zu Beginn einer anschließenden Kühlbetriebsphase des zweiten Verdampfers flüssiges Kältemittel aus diesem verdrängt wird und in einer zum Verdichter führenden Saugleitung nutzlos verdampft, verringert ist. Um Kältemittel, das am Ende einer Kühlbetriebsphase, bei bereits geschlossenem Stoppventil, aus den Verdampfern abgesaugt wird, im Hochdruckbereich des Kältemittelkreises Zwischenspeichern zu können, kann ein Kältemittelsammler am Kältemittelkreis zwischen einem Ausgang des Verdichters und dem Stoppventil vorgesehen sein. Der Kältemittelsammler kann durch eine in die Kältemittelleitung eingefügte Kammer gebildet sein; es können aber auch üblicherweise einem anderen Zweck dienende Komponenten des Kältemittelkreises zusätzlich als Sammler genutzt werden, indem beispielsweise für Kältemittelleitungen im stromaufwärtigen Teil des Kältemittelkreises Rohre mit großem Querschnitt verwendet werden oder indem ein Trockner mit größerem Volumen als für die Trockenfunktion erforderlich ausgebildet ist. Ein solcher Trockner wird, um flüssiges Kältemittel in großer Menge aufnehmen zu können, im Allgemeinen nur zum Teil mit Trockenmittel gefüllt sein. Erfindungsgegenstand ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts wie oben beschrieben, mit den Schritten:
a) Überwachen der Temperatur des ersten Fachs, und, wenn die Temperatur des ersten Fachs eine Einschalttemperatur überschreitet,
b) Starten einer Kühlbetriebsphase des ersten Fachs und Beenden der Kühlbetriebs- phase bei Eintritt einer Ausschaltbedingung des ersten Fachs,
c) Starten einer akzessorischen Kühlbetriebsphase des zweiten Fachs und Beenden der akzessorischen Kühlbetriebsphase, wenn die Temperatur des zweiten Fachs eine anhand der zu Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphase herrschenden Anfangstemperatur des zweiten Fachs festgelegte Endtemperatur unterschreitet.
Dabei kann je nach Ausgestaltung des Verfahrens oder je nachdem, in welchen von mehreren Fächern des Kältegeräts die Einschalttemperatur überschritten worden ist, Schritt b) vor Schritt c) oder Schritt c) vor Schritt b) ausgeführt werden. Die Ausschaltbedingung des ersten Fachs kann darin bestehen, dass die Temperatur des ersten Fachs eine Ausschalttemperatur unterschreitet, die in einer festen Beziehung zur Einschalttemperatur bzw. zur Zieltemperatur des ersten Fachs steht. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn zwischen dem Überschreiten der Einschalttemperatur und der Kühlbetriebsphase des ersten Fachs keine akzessorische Kühlung des zweiten Fachs stattgefunden hat, d.h. wenn Schritt b) vor Schritt c) ausgeführt worden ist.
Wenn hingegen die Kühlbetriebsphase des ersten Fachs erst nach der akzessorischen Kühlung des zweiten Fachs erfolgt, also Schritt c) vor Schritt b) ausgeführt wird, dann ist normalerweise während dieser akzessorischen Kühlung die Temperatur des ersten Fachs weiter angestiegen. Um die mittlere Temperatur des ersten Fachs dennoch unverändert zu halten, kann in diesem Fall als Ausschaltbedingung das Unterschreiten einer Endtemperatur gewählt werden, die anhand der zu Beginn dieser Kühlbetriebsphase herrschenden Temperatur des ersten Fachs festgelegt wird. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs eines erfindungsgemäßen Kältegeräts;
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens einer Steuereinheit des Kältegeräts;
Fig. 3 die zeitliche Entwicklung der elektrischen Leistungsaufnahme eines Verdich- ters und der Verdampfungstemperatur des Kältemittels beim Betrieb des Kältegeräts aus Fig. 1 ; und
Fig. 4 die Entwicklung der Temperatur eines Fachs des Kältegeräts im Laufe der
Zeit. Der in Fig. 1 gezeigte Kältemittelkreislauf umfasst in fachüblicher Weise einen Verdichter 1 mit einem Ausgang 2 für verdichtetes Kältemittel und einem Eingang 3 zum Ansaugen von Kältemittel. An einer von dem Ausgang 2 ausgehenden Kältemittelleitung 4 sind der Reihe nach ein Verflüssiger 5, ein Trockner 6, ein zwischen einem Durchlasszustand und einem Sperrzustand umschaltbares Stoppventil 7 und ein Wegeventil 8 angeordnet. Zwischen dem Verflüssiger 5 und dem Trockner 8 kann eine Rahmenheizung 23 in die Kältemittelleitung 4 eingefügt sein. An dem Wegeventil 8 teilt sich die Kältemittelleitung 4 auf zwei Zweige 9, 10 auf.
Das Wegeventil 8 kann abweichend von der Darstellung der Fig. 1 in das Stoppventil 7 integriert sein, indem letzteres drei statt zwei Anschlüssen und zwei Durchlasszustände aufweist, wobei in einem der Durchlasszustände das Wegeventil den Verflüssiger 5 mit dem Zweig 9 und im anderen mit dem Zweig 10 verbindet, und im Sperrzustand zu keinem der Zweige 9, 10 eine Verbindung besteht. An den Zweigen 9, 10 sind jeweils eine Kapillare 1 1 bzw. 12 und ein Verdampfer 13 bzw. 14 in Reihe verbunden. Jeder der beiden Verdampfer 13, 14 kühlt ein Fach 15 bzw. 16 des Kältegeräts. Die mittlere Betriebstemperatur des Fachs 15 ist höher als die des Fachs 16, zum Beispiel kann es sich beim Fach 15 um ein Normalkühlfach und beim Fach 16 um ein Gefrierfach des Kältegeräts handeln.
Die beiden Zweige 9, 10 treffen an einem Zusammenfluss 17 wieder aufeinander. Im Zweig 10 ist zwischen einem Ausgang des Verdampfers 14 und dem Zusammenfluss 17 ein Rückschlagventil 18 angeordnet, das einen Fluss von Kältemittel vom Verdampfer 14 zum Verdichter 1 zulässt, in Gegenrichtung aber sperrt.
Eine elektronische Steuereinheit 19 ist mit Temperatursensoren 20, 21 an den Fächern 15, 16 verbunden, um anhand der dort gemessenen Temperaturen den Betrieb des Verdichters 1 sowie die Stellung von Stoppventil 7 und Wegeventil 8 zu steuern. Zieltemperaturen Ttarget für beide Fächer 15, 16 können von einem Benutzer an der Steuereinheit 19 eingestellt werden.
Die Kapillare 1 1 des Normalkühlfachs 15 weist bei gegebenem Druckabfall des Kältemit- tels zwei Massendurchsatzwerte, einen hohen Wert für flüssiges und einen niedrigen für gasförmiges Kältemittel auf. Der Massendurchsatz des Verdichters 1 ist entweder, wenn es sich um einen Verdichter mit fester Drehzahl handelt, bauartbedingt vorgegeben oder, im Falle eines drehzahlgeregelten Verdichters, durch die Steuereinheit 19 auf einen Wert eingestellt, der zwischen den Durchsatzwerten der Kapillare 1 1 liegt. Dadurch staut sich in einer Kühlbetriebsphase des Verdampfers 13 Kältemitteldampf vor der Kapillare 1 1 und kondensiert. Wenn ein Tropfen des Kondensats die Kapillare 1 1 erreicht und in diese eindringt, nimmt ihr Massendurchsatz zu, und das flüssige Kältemittel wird zum Verdampfer 13 durchgelassen, bevor eine größere Menge sich vor der Kapillare 1 1 hat sammeln können. So wechseln sich im Laufe einer Kühlbetriebsphase des Verdampfers 13 flüssi- ges und dampfförmiges Kältemittel der Kapillare 1 1 in schneller Folge ab.
Die Kapillare 12 hat bei gleichem Druckabfall einen deutlich kleineren Massendurchsatz als die Kapillare 1 1. Der Durchsatz der Kapillare 12 ist auch für flüssiges Kältemittel noch geringer als der Durchsatz des Verdichters 1 , so dass die Rate, mit der Kältemittel im Ver- flüssiger 5 kondensiert, höher ist als die, mit der es über die Kapillare 12 abfließen kann. Um Platz für das flüssige Kältemittel zu bieten, das sich in einer Kühlbetriebsphase des Verdampfers 14 vor der Kapillare 12 aufstaut, ist hier der Trockner 6 als ein Kältemittelsammler 22 ausgebildet, d. h. das Gehäuse des Trockners 6 ist nur zu einem Teil mit Absorbermaterial ausgefüllt, der Rest ist leer, um Platz für das flüssige Kältemittel zu bieten.
Die Steuereinheit 19 kann nach unterschiedlichen Verfahren arbeiten. Einer ersten Ausgestaltung eines Arbeitsverfahrens zu Folge überwacht in Schritt S1 die Steuereinheit 19 fortlaufend, ob in einem der Fächer 15, 16 eine Einschalttemperatur Ton,15 bzw. Ton,16 überschritten ist, die hier durch Hinzuaddieren eines Differenzwerts ΔΤ von der Zieltemperatur Ttarget,15 bzw. Ttarget,i6 des betreffenden Fachs abgeleitet ist.
Im Falle einer Überschreitung der Einschalttemperatur im Normalkühlfach 15, d.h. wenn T15> Ton 15, verzweigt das Verfahren zu Schritt S2, in welchem der Verdichter 1 eingeschaltet wird. Der Einschaltzeitpunkt entspricht in Fig. 3 und Fig. 4 dem Zeitpunkt tO. Der Druck in beiden Verdampfern nimmt durch den Betrieb des Verdichters ab, und die Verdampfungstemperatur fällt entsprechend, wie in Fig. 3 nach tO gezeigt. In Schritt S3 wird geprüft, ob die Temperatur T16 des Gefrierfachs 16 über dessen Zieltemperatur Ttarget,i6 liegt. Wenn nicht, dann wird das Wegeventil 8 angesteuert, um die Kapillare 1 1 mit dem Verflüssiger 5 zu verbinden und so das Normalkühlfach 15 so lange zu kühlen (S4), bis in Schritt S5 dessen Ausschalttemperatur Toff i6 erreicht ist. Wird hingegen in S3 festgestellt, dass T16 > Ttarget,i6 ist, dann wird in Schritt S6 die aktuelle Temperatur T0i6 des Gefrierfachs 16 gemessen, sie stellt die Anfangstemperatur der einer nun beginnenden akzesso- rischen Kühlbetriebsphase des Verdampfers 16 dar. Eine dazugehörige Endtemperatur T1 -I6 wird in S7 berechnet:
T116 = 2 Ttarget,16 ~ 0l6-
Der Kühlbetrieb S8 des Verdampfers 14 wird so lange aufrecht erhalten, bis in Schritt S9 festgestellt wird, dass das Gefrierfach 16 die Endtemperatur T1 6 erreicht hat. Dies entspricht dem Zeitpunkt t1 in Fig. 3 und Fig. 4. So schwankt, wenn aufgrund von Kältebedarf des Kühlfachs 15 vorab akzessorisch das Gefrierfach 16 gekühlt wird, dessen Temperatur jeweils nur in einem engen Intervall um Ttarget,i6- Die mittlere Temperatur des Gefrierfachs 16 stimmt weiter mit seiner Zieltemperatur Ttarget,i6 überein, was nicht der Fall wäre, wenn wie in Fig. 4 durch eine gestrichelte Kurve veranschaulicht, die akzessorische Kühlbetriebsphase erst bei Erreichen von Toff,i6 beendet würde. An den Schritt S9 könnte sich nun eine Kühlbetriebsphase des Verdampfers 13 anschließen, in deren Verlauf das Normalkühlfach 15 auf Toff,15 heruntergekühlt wird. Da allerdings zwischen tO und t1 die Temperatur T15 des Normalkühlfachs 15 weiter gestiegen ist und nun über Ton,15 liegt, hätte dies einen Anstieg der mittleren Temperatur des Normalkühlfachs auf einen Wert oberhalb Ttarget,i5 zur Folge. Dies wird im Verfahren der Fig. 2 verhin- dert durch Verzweigen zu dem später noch genauer beschriebenen Schritt S13 oder S15.
Wenn in Schritt S1 eine Überschreitung der Einschalttemperatur im Gefrierfach 16 festgestellt wird, d.h. wenn T16> Ton,16, dann verzweigt das Verfahren zu Schritt S1 1 , in welchem der Verdichter 1 eingeschaltet und das Wegeventil 8 angesteuert wird, um das Gefrierfach 16 so lange zu kühlen, bis in Schritt S12 festgestellt wird, dass die Ausschalttemperatur T0ff,i6 erreicht ist.
Im nachfolgenden Schritt S13 wird abgefragt, ob die Temperatur T15 des Normalkühlfachs 15 über dessen Solltemperatur Ttarget,i5 liegt. Ist dies nicht der Fall, dann wird der Verdichter ausgeschaltet (S14), und das Verfahren kehrt zum Ausgangspunkt S1 zurück. Wenn die Solltemperatur Ttarget,i5 überschritten ist, verzweigt das Verfahren zu Schritt S15. Da dies insbesondere immer dann der Fall ist, wenn S13 über S9 erreicht wurde, kann von S9 auch direkt nach S15 gesprungen werden. In Schritt S15 wird die aktuelle Temperatur T0i5 des Normalkühlfachs 15 erfasst. In zu Schritt S7 analoger Weise wird basierend darauf in S16 eine Endtemperatur T115 berechnet:
T115 = 2 Ttarget,15 — TO15. Anschließend wird das Wegeventil 8 umgeschaltet, um den Verdampfer 13 mit Kältemittel zu beaufschlagen. Falls vorher ein akzessorischer Kühlbetriebs des Gefrierfachs 16 stattgefunden hat, d.h. falls der Schritt S15 über den Schritt S9 erreicht worden ist, dann hat sich aufgrund des niedrigen Massendurchsatzes der Kapillare 12 während des akzessorischen Kühlbetriebs flüssiges Kältemittel vor der Kapillare 12 aufgestaut. Dieses Kältemit- tel fließt nach dem Umschalten des Wegeventils 8 über die Kapillare n zügig ab, es kommt zu einem schnellen Druckanstieg im Verdampfer 13 und dementsprechend, wie in Fig. 3 zu sehen, nach dem Umschaltzeitpunkt t1 zu einem schnellen Anstieg der Verdampfungstemperatur im Verdampfer 13. Diese nimmt wieder ab, sobald der Vorrat von aufgestautem flüssigem Kältemittel von der Kapillare 1 1 verbraucht ist und, ab dem Zeitpunkt t2, flüssiges Kältemittel und Kältemitteldampf sich in der Kapillare 1 1 abwechseln. Der ab diesem Zeitpunkt t2 verringerte mittlere Massendurchsatz der Kapillare 1 1 führt zu einer geringen Druckabsenkung und einer entsprechenden Erniedrigung der Verdampfungstemperatur auf einen Wert wenige Grad unter 0°C.
In Schritt S18 wird fortlaufend überwacht, ob das Normalkühlfach 15 seine Ausschalttemperatur T0ff,i5 erreicht hat. Wenn dies (zum Zeitpunkt t3 in Fig. 3) der Fall ist, schaltet die Steuereinheit 19 den Verdichter 1 aus (S19) und kehrt zu Schritt S1 zurück. Während die Steuereinheit 19 darauf wartet, dass erneut in einem Fach die Einschalttemperatur Ton überschritten wird, nähert die Temperatur des Verdampfers 13 sich der des von ihm gekühlten Fachs 15.
Der Zeitpunkt t4 in Fig. 3 entspricht dem Auftreten von Kühlbedarf im Gefrierfach 16, d.h. einem Anstieg von T16 über Ton,16. In diesem Fall wird in Schritt S10 der Verdampfer 1 wieder eingeschaltet und so lange betrieben (S1 1 ), bis die Steuereinheit 19 in Schritt S12 zum Zeitpunkt t5 erkennt, dass die Ausschalttemperatur Toff,16 des Gefrierfachs 16 erreicht ist. Im in Fig. 3 und 4 gezeigten Fall wird nun der Verdichter 1 ausgeschaltet (S14), da der Temperatursensor 20 des Normalkühlfachs 15 noch keinen erneuten Kältebedarf erfasst hat.
Einer Weiterentwicklung des oben erläuterten Betriebsverfahrens zu Folge kann, wenn zum Zeitpunkt tO Kühlbedarf des Normalkühlfachs 15 erfasst wird, zwar der Verdichter 1 sofort eingeschaltet werden, doch bleibt das Stoppventil 7 noch eine Zeitlang geschlossen, so dass, selbst wenn in der vorhergehenden Stillstandsphase des Verdichters 1 Käl- temitteldampf über das Rückschlagventil 18 vom Verdampfer 13 in den Verdampfer 14 gelangt ist, der Druck in beiden Verdampfern 13, 14 wieder weit genug abgesenkt wird, um sicherzustellen, dass Kältemittel, das im Moment des Öffnens des Stoppventils 7 in den Verdampfer 14 des Gefrierfachs 16 eingelassen wird, von vorneherein bei einer Temperatur verdampft, die nicht höher ist als die aktuelle Temperatur des Verdamp- fers 14.
Falls der Massendurchsatz der Kapillare 12 in ähnlicher Größenordnung wie der der Kapillare 1 1 liegt und zu hoch ist, um ein Aufstauen von flüssigem Kältemittel vor der Kapilla- re 12 zu ermöglichen, dann kann es einer weiteren Abwandlung zufolge zweckmäßig sein, beim Umschalten vom akzessorischen Kühlbetrieb des Verdampfers 14 auf den regulären Kühlbetrieb des Verdampfers 13 zum Zeitpunkt t1 das Stoppventil 7 für kurze Zeit zu schließen, um auf diese Weise Kältemittel im Sammler 22 aufzustauen, das anschließend, wenn das Stoppventil 7 wieder geöffnet wird, schwallartig in den Verdampfer 13 einschießt. So kann bereits kurz nach Beginn des Kühlbetriebs des Verdampfers 13 in diesem ein Druck hergestellt werden, der eine Verdampfung des Kältemittels bei einer für ein Normalkühlfach angemessenen Temperatur nahe 0° C ermöglicht.
In entsprechender Weise kann einer Weiterbildung zu Folge, wenn zum Zeitpunkt t5 die reguläre Kühlbetriebsphase des Gefrierfachverdampfers 14 endet, das Stoppventil 7 zuerst geschlossen und der Verdichter 1 danach noch eine Zeitlang weiterbetrieben werden. Auf diese Weise wird die Menge an flüssigem Kältemittel, die nach der Kühlbetriebsphase im Verdampfer 14 zurückbleibt, verringert, und die dabei entstehende Verdunstungskälte kühlt das Gefrierfach. Das so verdampfte Kältemittel kann nicht mehr bei einer anschlie- ßenden Kühlbetriebsphase des Verdampfers 14 in flüssiger Form von nachströmenden Kältemittel verdrängt werden und steht zur Verfügung, um in einer anschließenden Kühlbetriebsphase des Verdampfers 13 diesen in kurzer Zeit so weit zu füllen, dass eine angemessene Verdampfungstemperatur erreicht wird. Auch zum Zeitpunkt t3, nach der regulären Kühlbetriebsphase des Verdampfers 13, kann vorgesehen werden, dass zunächst das Stoppventil 7 geschlossen und erst nach einer gewissen Wartezeit der Verdichter 1 ausgeschaltet wird. Dadurch würde der Verdampfungsdruck im Normalkühlfachverdampfer 13 bis nahe an den des Gefrierfachverdampfers 14 absinken, was ab dem Zeitpunkt t3 niedrigere Temperaturen des Verdampfers 13 als im unteren Diagramm von Fig. 3 gezeigt zu Folge hätte. Der dadurch verringerte Druckunterschied zwischen den beiden Seiten des Rückschlagventils 18 verringert eventuelle Leckströme von Kältemitteldampf durch das Rückschlagventil 18 und damit einen unerwünschten Wärmeeintrag in den Gefrierfachverdampfer 14. BEZUGSZEICHEN
1 Verdichter
2 Ausgang
3 Eingang
4 Kältemittelleitung
5 Verflüssiger
6 Trockner
7 Stoppventil
8 Wegeventil
9 Zweig
10 Zweig
1 1 Kapillare
12 Kapillare
13 Verdampfer
14 Verdampfer
15 Fach
16 Fach
17 Zusammenfluss
18 Rückschlagventil
19 Steuereinheit
20 Temperatursensor
21 Temperatursensor
22 Kältemittelsammler
23 Rahmenheizung
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Claims

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Verdichter (1 ), einem ersten Verdampfer (1 3) zum Kühlen eines ersten Fachs (1 5), einem zweiten Verdampfer (14) zum Kühlen eines zweiten Fachs (1 6), die in zueinander parallelen Zweigen (9, 1 0) einer Kältemittelleitung (4) angeordnet sind, und mit einer Steuereinheit (1 9), die mit Temperatursensoren (20, 21 ) des ersten und des zweiten Fachs (1 5, 1 6) verbunden ist, um eine Kühlbetriebsphase (t1 -t3) des ersten Fachs (1 5) bei Überschreitung einer Einschalttemperatur (Ton,15) des ersten Fachs (1 5) zu starten und bei Eintritt einer Ausschaltbedingung des ersten Fachs (1 5) zu beenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1 9) ferner eingerichtet ist, bei Überschreitung der Einschalttemperatur (Ton,15) des ersten Fachs (1 5) auch eine akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) des zweiten Fachs (1 6) zu starten und eine Temperatur (T1 16) des zweiten Fachs (1 6), bei der die akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) beendet wird, anhand einer Zieltemperatur (Ttarget,i6) des zweiten Fachs (1 6) und einer zu Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) des zweiten Fachs (1 6) herrschenden Temperatur (T0i6) des zweiten Fachs (1 6) festzulegen.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1 9) eingerichtet ist, die akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) nur dann zu starten, wenn die Temperatur (T0i6) des zweiten Fachs (1 6) über der Zieltemperatur (Ttarget,i6) des zweiten Fachs (1 6) liegt.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus Starttemperatur (T0i6) und Endtemperatur (T1 16) der akzessorischen Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) eine Konstante (2* Ttarget,i6) ist.
Kältegerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1 9) eingerichtet ist, eine Kühlbetriebsphase des zweiten Fachs (1 6) auch bei Überschreitung einer Einschalttemperatur (Ton,16) des zweiten Fachs (1 6) zu starten und diese Kühlbetriebsphase bei Unterschreitung einer Ausschalttemperatur (T0ff,i6) des zweiten Fachs (1 6) zu beenden, wobei die Zieltemperatur (Ttarget,i6) zwischen der Einschalttemperatur (Ton,16) und der Ausschalttemperatur (Toff,16) liegt.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, soweit auf Anspruch 3 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstante (2* Ttarget,i6) gleich der Summe aus Einschalt- temperatur (Ton,16) und Ausschalttemperatur (Toff,16) des zweiten Fachs (16) ist.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) eingerichtet ist, die Kühlbetriebsphase (t1 -t3) des ersten Fachs (15) und die akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) des zweiten Fachs (16) in einer gleichen Betriebsphase (t0-t3) des Verdichters (1 ) durchzuführen.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fach (16) kälter als das erste Fach (15) ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) eingerichtet ist, die akzessorische Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) vor der Kühlbetriebsphase (t1 -t3) des ersten Fachs (15) durchzuführen. 9. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fach (15) wärmer als das erste Fach (16) ist und die Steuereinheit (19) eingerichtet ist, die akzessorische Kühlbetriebsphase nach der Kühlbetriebsphase des ersten Fachs (16) durchzuführen. 10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem stromabwärtigen Teil der Kältemittelleitung (4) zwischen Ausgängen der Verdampfer (13, 14) und einem Eingang (3) des Verdichters (1 ) ein Ventil (18) zum Sperren eines Kältemittelflusses vom ersten Verdampfer (13) zum zweiten Verdampfer (14) angeordnet ist.
1 1 . Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem stromaufwärtigen Teil der Kältemittelleitung (4) zwischen einem Ausgang (2) des Verdichters (1 ) und Eingängen der Verdampfer (13, 14) ein Stoppventil (7) angeordnet ist.
Kältegerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, einen Zeitversatz zwischen einem Start des Verdichters (1 ) und einem Öffnen des Stoppventils (7) und/oder zwischen einem Ausschalten des Verdichters (1 ) und einem Schließen des Stoppventils (7) zu steuern.
Kältemaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältemittelsammler (22) in der Kältemittelleitung (4) stromaufwärts vom Stoppventil (7) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushaltskältegeräts, mit einem Verdichter (1 ), einem ersten Verdampfer (13) zum Kühlen eines ersten Fachs (15), und einem zweiten Verdampfer (14) zum Kühlen eines zweiten Fachs (16), die über eine Kältemittelleitung (4) miteinander verbunden sind, mit den Schritten:
a) Überwachen (S1 ) der Temperatur des ersten Fachs (15), und,
wenn die Temperatur des ersten Fachs (15) eine Einschalttemperatur (Ton,15) überschreitet (S2),
b) Starten (S4, S17) einer Kühlbetriebsphase (t1 -t3) des ersten Fachs (15) und Beenden der Kühlbetriebsphase (S5, S18) bei Eintritt einer Ausschaltbedingung des ersten Fachs (15),
c) Starten (S8) einer akzessorischen Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) des zweiten Fachs (16) und Beenden (S9) der akzessorischen Kühlbetriebsphase (t0-t1 ), wenn die Temperatur des zweiten Fachs (16) eine anhand der zu Beginn der akzessorischen Kühlbetriebsphase (t0-t1 ) herrschenden Anfangstemperatur (T0i6) des zweiten Fachs (16) festgelegte Endtemperatur (T116) unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschaltbedingung das Unterschreiten einer Endtemperatur (T115), bei deren Eintritt die Kühlbetriebsphase (t1 -t3) des ersten Fachs (15) beendet wird, das Unterschreiten einer Endtemperatur (T115) ist, die anhand der zu Beginn (t1 ) dieser Kühlbetriebsphase (t1 -t3) herrschenden Temperatur (T0i5) des ersten Fachs (15) festgelegt wird.
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