專利名稱：制冷裝置以及控制制冷裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所要求保護(hù)的制冷裝置以及
如權(quán)利要求8的前序部分所要求保護(hù)的控制制冷裝置的方法。
背景技術(shù)：
制冷裝置是已知的，其中所述制冷裝置具有兩個單獨的制冷劑回 路，其具有壓縮機、蒸發(fā)器和冷凝器。這種制冷裝置的內(nèi)部大體上被 劃分為兩個制冷區(qū)域，即被構(gòu)造為冷凍艙室和制冷艙室。兩個蒸發(fā)器 分別設(shè)置在每個制冷區(qū)域內(nèi)。
控制器利用這兩個制冷區(qū)域內(nèi)的溫度傳感器確定所述區(qū)域內(nèi)出現(xiàn) 的溫度。如果溫度上升高于對應(yīng)的預(yù)設(shè)最大溫度，則控制器啟動對應(yīng) 的壓縮機，以便借助于制冷器從感興趣的制冷區(qū)域排出熱量。如果在 兩個制冷區(qū)域內(nèi)同時達(dá)到預(yù)設(shè)最大溫度，則兩個壓縮機被啟動，從而 壓縮機至少同時運行特定的時間段。這通常造成破壞性的振動。同樣， 在兩個壓縮機同時運行時，噪音達(dá)到頻率上可感知為太吵的級別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供制冷裝置以及用于控制制冷裝置的方法， 從而僅僅在異常的情況中同時操作兩個壓縮機，所述壓縮機在正常的 狀態(tài)中基本上在不同的時間操作。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的制冷裝置以及 具有權(quán)利要求8的特征的用于控制制冷裝置的方法實現(xiàn)。因為控制器 可以作為預(yù)確定的條件的函數(shù)在不同的操作模式中操作，所以控制器 還可以對不同的條件(狀態(tài))做出不同的響應(yīng)。因而，根據(jù)本發(fā)明， 正常模式設(shè)置成，控制器僅僅在不同的時間操作壓縮機。在正常條件 下取消這兩個壓縮機的同時操作。然而，在反常的條件下即在異常的
4情況中，控制器仍可同時操作兩個壓縮機。因而可以防止在反常的情 況中制冷區(qū)域內(nèi)的溫度上升太高，因而損害所存儲的物品。然而，在 正常的條件下避免了兩個壓縮機同時操作時導(dǎo)致的明顯的振動和高噪 音級別。
一個制冷劑回路裝備有用于冷凍艙室的壓縮機和蒸發(fā)器，另一個 制冷劑回路裝備有用于制冷艙室的壓縮機和蒸發(fā)器。共用的冷凝器被 提供用于這兩個制冷劑回路。然而，在本發(fā)明的一個示意性實施例中， 兩個制冷劑回路設(shè)有它們各自的冷凝器。
在冷凍艙室和制冷艙室這兩者中設(shè)置溫度傳感器?？刂破鬟B接至 這兩個傳感器，并因而可以在任何時間確定冷凍艙室和/或制冷艙室內(nèi) 出現(xiàn)的溫度。溫度傳感器大體上直接連接至蒸發(fā)器，并測量制冷劑的 溫度。借助于這種措施還可以獲得冷凍艙室和/或制冷艙室內(nèi)的溫度。 在本發(fā)明的一個有利示意性實施例中，控制器連接至用于獲取外部溫 度的傳感器。在該示意性實施例中，外部溫度體現(xiàn)了與操作模式有關(guān) 的預(yù)確定的條件之一，控制器以所述操作模式被操作。例如，可以設(shè)
置成只要外部溫度超過30'C，控制器就從正常模式切換出(退出)。 對于這種大小的外部溫度，可以出現(xiàn)的是，冷凍艙室和/或制冷艙室內(nèi) 的溫度上升得非?？?，從而達(dá)到可允許的最大溫度，這是在需要對壓 縮機停機的低溫在對應(yīng)的另一艙室內(nèi)被達(dá)到之前出現(xiàn)的。在這種反常 狀態(tài)中，本發(fā)明允許控制器切換至另一模式并在異常情況中允許兩個 壓縮機的并行操作。
然而，這種反常的情況不僅是外部溫度的函數(shù)。在大量暖物品被 一次引入時，同樣出現(xiàn)反常情況。在冰層在蒸發(fā)器上形成時，也出現(xiàn) 這種情況，對熱量向制冷劑的傳遞造成負(fù)面影響。在所有這些情況中， 反常情況意味著壓縮機分別必須操作非常長的時間段，從而可以在制 冷區(qū)域內(nèi)恢復(fù)對應(yīng)所需的溫度。在正常條件中，每個壓縮機以特定的 操作周期操作。例如，在一個周期內(nèi)，壓縮機在周期時間的20%的時 間段內(nèi)操作，并且在周期時間的剩余80%內(nèi)被停機。壓縮機操作的時 間間隔指的是相對啟動時間段。如果我們假設(shè)在具有兩個壓縮機的制 冷裝置中每個壓縮機在周期時間的20%內(nèi)操作，則在壓縮機并不同時操作而是一個在另一個之后操作時，這導(dǎo)致了正常條件中的40%的相 對啟動時間段。
如果出現(xiàn)反常情況，則相對啟動時間段增加。這在相對啟動時間 段達(dá)到100%之前是可行的。如果壓縮機將必須操作較長時間從而在制 冷區(qū)域內(nèi)達(dá)到所需的溫度，則不再可以在不同的時間操作這兩個壓縮 機。根據(jù)本發(fā)明，控制器可以從正常模式切換至另一操作模式。在該 另一操作模式中，特別地允許兩個壓縮機的同時操作。這種措施確保 了，以盡可能小的振動以及盡可能低的噪音級別來運行制冷裝置，而 仍可以確保甚至在異常狀況中在制冷區(qū)域內(nèi)均勻地達(dá)到所需的溫度， 并且沒有物品變質(zhì)。
目前，制冷裝置經(jīng)常裝備有自動除霜機構(gòu)。在壓縮機上的冰層達(dá) 到特定的厚度時，啟動除霜操作。這以多種方式被確定，并且與本發(fā) 明無關(guān)。從而，在除霜操作的過程中，對應(yīng)的制冷區(qū)域并未被明顯加 熱，蒸發(fā)器大體上在單獨的室內(nèi)設(shè)置，而借助于蒸發(fā)器室與制冷區(qū)域 之間的風(fēng)扇完成空氣交換。在除霜操作的過程中，風(fēng)扇被停機，從而 在該時間的過程中蒸發(fā)器室與制冷區(qū)域之間沒有空氣交換。同樣，在 除霜操作過程中，蒸發(fā)器被加熱，從而冰融化。除霜時間是冰層厚度 的函數(shù)。
除霜操作還可以導(dǎo)致反常的狀態(tài)。如果除霜時間超過壓縮機的正 常停機時間，則相關(guān)的制冷區(qū)域內(nèi)的溫度上升到高于控制器必須重啟 壓縮機的溫度，直至正常狀態(tài)被再次恢復(fù)。
在用于控制制冷裝置的方法的一個特別有利的示意性實施例中， 一個制冷區(qū)域被優(yōu)先化(優(yōu)先處理)。優(yōu)先的制冷區(qū)域大體上是冷凍艙 室。如果如果在這兩個制冷區(qū)域內(nèi)同時出現(xiàn)制冷的需求，也就是說控 制器啟動壓縮機的溫度在這兩個制冷區(qū)域內(nèi)大致同時被達(dá)到，則控制 器首先啟動針對冷凍艙室的壓縮機。這防止了存儲在冷凍艙室內(nèi)的物 品解凍并因而受到損害。實際上，制冷艙室內(nèi)的溫度暫時地被允許上 升高于設(shè)定溫度。然而，物品并不損害，由于僅僅暫時的溫度增加。
然而，為了確保制冷艙室內(nèi)的溫度并不上升太高，設(shè)置了冷凍艙 室的壓縮機被操作的最大切換時間。即使冷凍艙室內(nèi)的溫度在該最大切換時間內(nèi)并未達(dá)到壓縮機的停機溫度，冷凍艙室的壓縮機也被停機 并且制冷艙室的壓縮機被啟動。該壓縮機現(xiàn)在僅僅針對最大切換時間 被啟動。在此之后，切換回到冷凍艙室的壓縮機。在正常的條件中， 這樣一種狀態(tài)因而緩慢地被達(dá)到，其中針對冷凍艙室的制冷要求以及 針對制冷艙室的制冷要求一個在另一個之后出現(xiàn)。


結(jié)合參照附圖詳細(xì)說明的示意性實施例的說明將清楚本發(fā)明的其 它特點和優(yōu)點，其中 _
圖1示出了冰箱-冷凍器的示意圖；并且 圖2示出了壓縮機周期的不同的曲線圖。
具體實施例方式
如圖1所示的冰箱-冷凍器1具有冷凍艙室3和制冷艙室4。在兩 個制冷區(qū)域3、 4內(nèi)分別配置專門的制冷劑回路。冷凍艙室蒸發(fā)器5從 冷凍艙室冷凝器9借助于管線12供應(yīng)有制冷劑。加熱的制冷劑借助于 管線12被輸送至冷凍艙室壓縮機，并最終借助于管線13流回到冷凍 艙室冷凝器中。用于制冷艙室4的對應(yīng)的制冷劑回路包括通至制冷艙 室蒸發(fā)器的管線15、制冷艙室蒸發(fā)器6、通至制冷艙室壓縮機的管線 14、制冷艙室壓縮機8、通至制冷艙室冷凝器的管線16以及制冷艙室 冷凝器10。
控制器12被設(shè)置成控制冷凍艙室壓縮機7和制冷艙室壓縮機8。 冷凍艙室或制冷艙室溫度借助于由冷凍艙室傳感器18或制冷艙室傳 感器19所確定的溫度被調(diào)節(jié)。從而，在控制冰箱-冷凍器1時還可以 考慮外界溫度，外部傳感器17也連接至控制器2。
圖2示出了不同的壓縮機周期，其還被用于進(jìn)一步說明本發(fā)明。 圖2a利用實線示出了第一示意性序列的冷凍艙室壓縮機7的壓縮機周 期。圖2b示出了制冷艙室壓縮機8的相關(guān)的壓縮機周期。完整的壓縮 機周期在時間Al開始并在時間A2結(jié)束。控制器在正常模式中在該時 間操作。周期時間Al/A2的大小設(shè)置成，冷凍艙室壓縮機7的運行時間加上制冷艙室壓縮機8的運行時間在任何情況中短于周期時間 Al/A2。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)先的冷凍艙室壓縮機7在該正常模式中首先啟 動。在特定的運行時間之后，該化:縮機7被再次停機。制冷艙室壓縮 機8僅僅在時間Bl啟動，該時間與冷凍艙室壓縮機7的運行時間的結(jié) 束處相同或稍微在其之后。這確保了在控制器的正常操作模式中，這 兩個壓縮機7、 8并不同時操作而是一個在另一個之后操作。這種措施 明顯地減小了噪音和振動負(fù)載。在制冷艙室壓縮機8的運行時間結(jié)束 之后，在于時間A2的新的周期時間開始之前仍存在一時間段，在所述 時間段內(nèi)，這兩個壓縮機7、 8都不操作，并且如果在控制器處于正常 模式時狀態(tài)改變則該時間段可用于更長的壓縮機運行時間。
現(xiàn)在，控制器2借助于捕獲裝置(在此未示出)確認(rèn)冰層已經(jīng)在 兩個蒸發(fā)器5、 6上形成，需要除霜操作。因此，控制器從正常模式切 換至除霜模式。因此，在運行時間在時間A2處結(jié)束時，冷凍艙室壓縮 機被加熱。在時間A3，控制器確認(rèn)冰層已經(jīng)被消除，并且冷凍艙室蒸 發(fā)器7可以再次運行。
針對制冷艙室蒸發(fā)器6的除霜操作在制冷艙室壓縮機8的運行時 間的終點之后開始，所述制冷艙室壓縮機8的運行時間在時間B2開始。 在于此所述的示意性序列中，在制冷艙室蒸發(fā)器6上形成比在冷凍艙 室蒸發(fā)器5上厚度更小的冰層。因此，像在時間A3的較短的時間之后 終止除霜操作。
控制器確認(rèn)在兩個制冷區(qū)域3、 4中溫度在除霜操作過程中已經(jīng)明 顯上升，從而這兩個壓縮機7、 8必須被立刻啟動，而不造成損害所存 儲的物品的危險性。因為冷凍艙室3內(nèi)的損害的危險性被評估為高于 制冷艙室4內(nèi)的危險性，所以優(yōu)先的冷凍艙室壓縮機7首先被啟動。 為了再次達(dá)到所期望的冷凍艙室溫度，冷凍艙室壓縮機將必須操作一 時間段，該時間段大于除霜操作之前的操作時間，但是在加上制冷艙 室壓縮機8的類似較長的所需的操作時間之后仍小于所設(shè)置的周期時 間Al/A2?，F(xiàn)在，為了可以盡可能迅速地降低制冷艙室4內(nèi)的溫度， 冷凍艙室壓縮機7在一短時間之后被停機并且制冷艙室壓縮機8被啟 動。但是制冷艙室壓縮機并未以所需的完全運行時間操作，而是同樣
8在一短時間之后被停機，并且冷凍艙室壓縮機7在此啟動。這兩個壓 縮機7、 8的交替啟動繼續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到對于這兩個壓縮機的必要的 運行時間?？刂破魅缓笄袚Q回到正常模式。甚至在于此所述的除霜模 式中，盡管改變的狀況，各壓縮機也從未同時操作。因此，在該模式 中并不出現(xiàn)高噪音和振動負(fù)載。
在圖2a和圖2c中用虛線示出了另一示意性序列。控制器2在正 常模式中操作壓縮機7、 8直至第二周期時間A2/A4的結(jié)束。在時間 A4，然而，控制器借助于外部傳感器7確認(rèn)外部溫度超過3(TC。在該 外部溫度，壓縮機7、 8的運行時間期望必須達(dá)到這樣的程度，即所述 運行時間之和大于所設(shè)置的周期時間。在該時間，控制器切換至并行 模式，在所述并行模式中，還允許這兩個壓縮機7、 8的同時操作。然 而，控制器被構(gòu)造成在這種模式中，運行時間的重疊盡可能的小。因 此，冷凍艙室壓縮機7在周期時間A4的開始處啟動。盡管冷凍艙室壓 縮機在時間B4仍運行，但是制冷艙室壓縮機8也被啟動。時間B4被 選擇成，制冷艙室壓縮機8的運行時間在下一周期時間A5的開始處終 止。因此，這兩個周期時間的重疊僅僅與從制冷艙室壓縮機8的運行 時間的開始至冷凍艙室壓縮機7的運行時間的結(jié)束的時間段有關(guān)。這 確保了即使在反常的情況中，噪音和振動負(fù)載也被保持得盡可能的低， 并且僅僅在一短時間段內(nèi)增加。
在該并行的模式中，在壓縮機7、 8的運行時間之和將要超過周期 時間時，總是切換控制器。這不僅僅是由于高的外部溫度而發(fā)生，還 在大量的熱物品一次性被引入到冷凍艙室或制冷艙室內(nèi)時發(fā)生。在這 種情況中，控制器可切換至并行模式限定的時間段。
附圖標(biāo)記列表
1 冰箱-冷凍器
2 控制器
3 冷凍艙室
4 制冷艙室
5 冷凍艙室蒸發(fā)器
6 制冷艙室蒸發(fā)器7 冷凍艙室壓縮機
8 制冷艙室壓縮機
9 冷凍艙室冷凝器
10 制冷艙室冷凝器
11 通至冷凍艙室壓縮機的管線
12 通至冷凍艙室蒸發(fā)器的管線
13 通至冷凍艙室冷凝器的管線
14 通至制冷艙室壓縮機的管線
15 通至制冷艙室蒸發(fā)器的管線
16 通至制冷艙室冷凝器的管線
17 外部傳感器
18 冷凍艙室傳感器
19 制冷艙室傳感器
10
權(quán)利要求
1.一種制冷裝置(1)，包括被劃分成至少兩個制冷區(qū)域(3、4)的內(nèi)部，其中每個制冷區(qū)域(3、4)通過蒸發(fā)器(5、6)被冷卻，并且設(shè)置至少兩個壓縮機(7、8)，以向各蒸發(fā)器(5、6)供應(yīng)制冷劑，所述制冷裝置還包括用于操作所述壓縮機(7、8)的控制器(2)，其特征在于，所述控制器(2)可以作為預(yù)限定條件的函數(shù)而在不同的操作模式中操作，對于正常模式而言設(shè)置成，所述至少兩個壓縮機(7、8)僅僅在不同的時間被操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征在于，所述至少兩個 制冷區(qū)域被構(gòu)造為冷凍艙室(3)和制冷艙室(4)，針對每個制冷區(qū)域(3、 4)設(shè)置單獨的制冷劑回路，其中所述制冷劑回路包括壓縮機(7、 8)、蒸發(fā)器(5、 6)和冷凝器(9、 10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于，所述控制器(2) 分別連接至所述冷凍艙室(3)內(nèi)的和所述制冷艙室(4)內(nèi)的溫度傳 感器(18、 19)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征在于，所述控制器(2) 連接至用于獲取外部溫度的傳感器(17)，并且外部溫度的極限值被設(shè) 定為預(yù)限定的條件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷裝置，其特征在于，在所述外部溫 度超過30'C的極限值時，所述控制器(2)從正常模式退出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征在于，所述壓縮機(7、 8)的相對啟動時間段之和被設(shè)為預(yù)限定的條件，并且在所述壓縮機的 相對啟動時間段全部超過100%極限時，所述控制器(2)從正常模式 退出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征在于，除霜時間被設(shè) 為預(yù)確定的條件，并且在蒸發(fā)器(5、 6)的除霜時間超過預(yù)確定的極 限值時，所述控制器(2)從正常模式退出。
8. —種制冷裝置(1)的控制方法，其中所述制冷裝置包括至少 兩個制冷區(qū)域(3、 4)和兩個壓縮機(7、 8)，其特征在于，所述壓縮 機(7、 8)在預(yù)確定的條件中在不同的時間操作，并且如果對應(yīng)的條 件極限被超過，則所述壓縮機可以在同一時間操作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述至少兩個制 冷區(qū)域(3、 4)具有同時制冷的需求時， 一個制冷區(qū)域(3)是優(yōu)先的， 并且為該優(yōu)先的制冷區(qū)域(3)所設(shè)置的壓縮機(7)首先被操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對于所述優(yōu)先的 制冷區(qū)域(3)的壓縮機(7)的操作時間并不長于預(yù)確定的最大切換 時間，并且針對非優(yōu)先的制冷區(qū)域(4)的壓縮機然后被操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及制冷裝置(1)，其包括被劃分成至少兩個制冷區(qū)域(3、4)的內(nèi)部，每個制冷區(qū)域(3、4)通過蒸發(fā)器(5、6)被冷卻，并且具有至少兩個壓縮機(7、8)以便向蒸發(fā)器(5、6)供應(yīng)制冷劑；以及用于操作壓縮機(7、8)的控制器(2)。本發(fā)明的特征在于，控制器(2)可以針對預(yù)限定的條件在不同的操作模式中操作。在正常模式中，所述至少兩個壓縮機(7、8)僅僅在不同的時間操作。
文檔編號F25D29/00GK101568778SQ200780047632
公開日2009年10月28日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者G·豪斯曼, H·伊赫勒 申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司