DD228060A1

DD228060A1 - Temperatursensorsystem fuer haushaltkaeltegeraete

Info

Publication number: DD228060A1
Application number: DD26344384A
Authority: DD
Inventors: Thomas Sporbert
Original assignee: Dkk Scharfenstein Veb
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1985-10-02
Also published as: DE3509389A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperatursensorsystem fuer Haushaltkaeltegeraete zur Erfassung, Ueberwachung und Aufnahme von Lagergut- und Innenraumtemperaturen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, dass ein neuartiges Fuehlersystem geschaffen wird, welches den Anforderungen einer exakten, zuverlaessigen und oekonomischen Regelung entspricht. Vor allem das Gefrieren und Gefrierlagern soll vereinfacht und fuer den Betreiber problemlos gemacht werden. Darueber hinaus ergeben sich auch vorteilhafte Anwendungsfaelle im hoeheren Temperaturbereich. Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass nur ein Temperatursensorsystem als Kombination in Gefrierfaechern bzw. Kaelteraeumen angeordnet ist. Diese Kombination kann unabhaengig von konstruktiven und technologischen Bedingungen so angebracht werden, dass die regelungstechnischen Parameter erfuellt werden koennen. Wesentlich ist die Ausnutzung der Infrarotstrahlung zur Gewinnung eines Temperatursignals. Fig. 1

Description

-3- 634

Temperatursensors 8 ein Signal über die Sensorleitung 5 zum Steuerteil 2 geleitet. Im Steuerteil 2 wird das Signal ausgewertet und entsprechend des Steuerprogramm der Gefrierprozeß eingeleitet. Nach Beendigung des Gefrierprozesses, das heißt, nach Erreichen der Gefriertemperatur in dem Lagergut 7, aufgenommen durch den optoelektronischen Temperatursensor 8, übernimmt ein zusätzlicher in Fig. 2 dargestellter Temperatursensor 8 den weiteren Regelprozeß, indem dieser die Lagertemperatur aufnimmt. Fig. 2 zeigt den optoelektronischen Temperatursensor 8 mit dem primären optischen Teil 6 zur Aufnahme der infraroten Strahlung. Hier wird die Strahlung zu einem wirksamen Signal gebündelt und zum optischen Empfänger 9 über den ausreichend zu aktivierenden Sammler 11 geführt. Der Wandler 10 setzt das optische Signal in ein elektrisches Signal um. Zur Auswertung und zum Vergleich der durch das optische System aufgenommenen Größen ist der Raumsensor 12 als Vergleichsstelle angebracht, dieser erzeugt das für das Regelsystem notwendige und die Regelgenauigkeit erforderliche Differenzsignal. Im normalen intermittierenden Betrieb werden die.Regelgrößen nur noch über den Raumsensor 12 aufgenommen.

Claims

-2- 634 Erfindungsansprüche:

1. Temperatursensorsystem für Haushaltkältegeräte zur Erfassung, Überwachung und Aufnahme der Lagergut- und Innenraumtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die infrarote Wärmestrahlung des Lagergutes mittels eines optoelektronischen Sensors aufgenommen und in eine elektrische Größe umgewandelt wird.

2. Temperaturregelungssystem nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Raum- oder Körpersensors die Luft- und Verdampfertemperatur aufgenommen und in eine elektrische Größe umgewandelt wird.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Temperatursensorsystem für Haushaltegeräte zur Erfassung, Überwachung und Aufnahme von Lagergut- und Innenraumtemperaturen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Haushaltkältegeräten gibt es bisher zwei Möglichkeiten der Erfassung und Messung von Temperaturen.

Einmal wird die aufzunehmende zu messende Temperatur über einen Sensor im direkten Kontakt mit einem Körper, zum Beispiel Verdampfer, erfaßt, das heißt, der temperaturempfindliche Teil des Fühlersystems ist direkt mit dem Medium mit Hilfe einer Schelle oder einen ähnlichen Befestigungsmittels verbunden. Dieser direkte Kontakt kann auch mit dem Lagergut bestehen. Dazu bedient man sich der Verwendung einer Fühlersonde oder einer Kontaktfläche, auf die das zu messende Medium gebracht wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die im Gefrierfach zu messende bzw. zu erfassende Lufttemperatur durch einen Raumfühler aufgenommen wird. Diese Lösung ist für die Erfassung der Lagerguttemperatur nicht geeignet. Sie findet deshalb keine Verwendung für Gefrierschaltungen oder Schaltungen, die eine Erfassung der Lagerguttemperatur beinhalten.

Die häufigste Anwendung besteht gegenwärtig darin, daß die Fühler im direkten Kontakt mit dem Körper stehen. Dadurch muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß nur ein konstruktiv möglicher Anbringungsort zur Verfügung steht, jedoch dieser in den meisten Fällen nicht den regelungstechnischen Erfordernissen entspricht.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Lagergut am Fühler anfrieren kann bzw. die Beweglichkeit des Lagergutes und in bestimmten Fällen des Fühlers stark eingeschränkt ist.

Ziel der Erfindung

Im Zuge der Anwendung mikroelektronisch geregelter Steuersysteme erlangen funktionsgerechte Sensoren immer mehr an Bedeutung. In allen Wirtschaftszweigen ist hierzu ein enormer Nachholebedarf zu bewältigen. Das Ziel der Erfindung besteht daher darin, daß ein neuartiges Fühlersystem geschaffen wird, welches den Anforderungen einer exakten, zuverlässigen und ökonomischen Regelung entspricht. Vor allem das Gefrieren und Gefrierlagern soll vereinfacht und für den Betreiber problemlos gemacht werden. Darüber hinaus ergeben sich auch vorteilhafte Anwendungsfälle im höheren Temperaturbereich. Der materielle Aufwand wird um diverse Befestigungsmittel, Fühlerleisten und Arbeitsaufwendungen, die damit im Zusammenhang stehen, reduziert. Vorrangig wird der Aufwand an Buntmetallen minimiert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Gefrierfachinneren keine große Anzahl an Funktionselementen vorhanden ist, wodurch sich der Serviceaufwand und die Störanfälligkeit wesentlich reduziert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

- die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Temperatursensorsystem zu schaffen, bei dem der Aufwand zur Verlegung von Leitungen wesentlich reduziert, das Anfrieren am Lagergut vermieden, die Genauigkeit der Messungen erhöht und die gezielte Messung von entsprechendem Lagergut erreicht werden soll.

- Merkmale der Erfindung

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß nur ein Temperatursensorsystem als Kombination in Gefrierfächern bzw. Kälteräumen angeordnet ist. Diese Kombination kann unabhängig von konstruktiven und technologischen Bedingungen so angebracht werden, daß die regelungstechnischen Parameter optimal erfüllt werden können.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist die Ausnutzung der Infrarotstrahlung zur Gewinnung eines Temperaturmeßsignales. Das heißt, ein optoelektronisches System nimmt die Wärmestrahlung des zu messenden Körpers über eine Distanz auf und wandelt dieses in eine elektrische Größe um. Dieses elektrische Signal ist nutzbar und wird einer bekannten elektronischen Steuerung zugeführt.

Das Grundprinzip beruht auf der physikalischen Eigenschaft, daß jeder Körper entsprechend seiner Temperatur Wärmestrahlung aussendet. Diese liegt im Fall des warmen Lagergutes im infraroten Spektralbereich. Für eine exakte Erfassung und schaltungstechnischen Auswertung ist die Kenntnis des Emissionsgrades des thermisch zu erfassenden Mediums erforderlich. Es wird davon ausgegangen, daß der Emissionsgrad des Lagergutes auch bei unterschiedlichem Lagergut annähernd konstant ist.

Die Meßentfernung bewegt sich in kleinen Grenzen beziehungsweise Abstand. Somit ist keine Justierung erforderlich. Der schaltungstechnische Aufwand berücksichtigt einen durchschnittlichen Emissionsgrad, der die Fehlerquote in vertretbaren, die Meßgenauigkeit wenig beeinflussenden, Grenzen hält. -

Gemäß einer weiteren Gestaltung der Erfindung erhält der optoelektrische Sensor, welcher auf das für den Gefrierprozeß bestimmte Lagergut gerichtet ist, beistehend einen zusätzlichen Temperatursensor. Dieser Sensor arbeitet als Raumsensor oder Körpersensor, das heißt, die Lufttemperatur bzw. die Verdampfertemperatur wird damit aufgenommen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Haushaltsgefrierschrank 1 in Schnittdarstellung, an dem die räumliche Zuordnung des erfindungsgemäßen Sensorsystems zu erkennen ist. Im Stufenteil des Haushaltgefrierschrankes 1 sind der Verdichter 4 und das elektronische Steuerteil 2 auf der Traverse 3 angeordnet. Vom elektronischen Steuerteil 2 führt eine Sensorleitung 5 zum optoelektronischen Temperatursensor 8. Der optoelektronische Temperatursensor 8 nimmt die Temperatur des Lagergutes 7 auf. Bei Aufnahme von Temperaturen in einem für die Gefrierschaltung ausgelegten Bereich wird von der Sekundärseite des optoelektronischen