ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ЛЕДОГЕНЕРАТОРОМ
COOLING UNIT WITH ICE GENERATOR

Область техники
Изобретение относится к холодильному аппарату с расположенным в нем ледогенератором согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, а также к способу контроля надлежащей подачи воды в резервуар ледогенератора согласно ограничительной части п.9 формулы изобретения.
Уровень техники
Расположение ледогенератора в холодильной камере холодильных аппаратов известно из уровня техники. При этом используются ледогенераторы, которые заполняются водой и охлаждаются снаружи, причем вода начинает замерзать снаружи и заканчивает замерзать внутри и создает при этом кубик льда. Далее, имеются так называемые ледогенераторы прозрачного льда, в которых множество холодильных стержней погружены в резервуар, заполненный водой. Посредством циркуляции хладагента внутри холодильных стержней они охлаждаются так, что на холодильных стержнях, погруженных в воду, нарастает слой льда. Как только слой льда на холодильных стержнях достигнет пригодную к употреблению величину, слой льда отсоединяется от холодильных стержней. Подобный ледогенератор прозрачного льда описан в DE 10336834 A1. В целом, подобные ледогенераторы встраиваются в холодильное отделение комбинированного аппарата охлаждения и заморозки.
Такой тип ледогенераторов имеется в различных вариантах реализации. Сюда относятся полностью автоматические варианты реализации, которые подключаются к водопроводу со свежей водой и самостоятельно откачивают в канализационную линию воду, остающуюся в резервуаре после образования льда. Преимущество таких ледогенераторов состоит в их простой эксплуатации, при которой прозрачный лед производится, так сказать, простым нажатием кнопки. Такой вариант реализации ставит, однако, условие, состоящее в том, чтобы в месте установки холодильного аппарата имелись линия подвода воды и канализационная линия.
Чтобы не зависеть от подключения к водопроводу, были разработаны также ледогенераторы для холодильных аппаратов, снабженные резервуаром свежей воды, который подает воду, необходимую для приготовления льда.
В подобных ледогенераторах могут возникнуть функциональные неисправности, которые могут помешать дальнейшему надежному приготовлению прозрачного льда или сделать надежное приготовление прозрачного льда невозможным. Если, например, резервуар свежей воды пустой, или подводящая трубка от резервуара свежей воды к ледогенератору забита, а система приготовления льда продолжает работать, то в лучшем случае может получиться несовершенный прозрачный лед, а в худшем случае, в качестве последствий, могут возникнуть и дефекты в системе приготовления льда.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача, состоящая в том, чтобы заранее предотвратить подобные неисправности или их отрицательные воздействия на систему приготовления льда.
Согласно изобретению, задача решается посредством холодильного аппарата с ледогенератором с признаками п.1 формулы изобретения, а также посредством способа контроля надлежащей подачи воды в резервуар ледогенератора с признаками п.9 формулы изобретения.
Согласно изобретению, предусмотрен датчик для определения состояния заполнения контейнера для приготовления льда. С помощью этого датчика определяется количество воды, которое фактически имеется для приготовления льда. Этот датчик соединен с системой управления ледогенератора и/или с индикатором. Таким образом, в случае очень малого количества воды в контейнере для приготовления льда автоматически происходит реагирование, и/или пользователь информируется о необходимости принятия действий. Чтобы немедленно распознать дефекты в подаче воды в ледогенераторе и иметь возможность немедленно принимать действия, согласно изобретению контрольный механизм встраивается в том месте, в котором отрицательно проявляется возможный дефект, независимо от места его возникновения. Причины дефекта могут быть различными. Например, пустой резервуар свежей воды, поврежденная подающая трубка или плохо прифланцованный резервуар свежей воды могут быть причиной недостаточной подачи воды. Чтобы иметь возможность контролировать все эти различные источники неисправностей с помощью одного-единственного механизма, контроль происходит не в том месте, где возможно образование дефекта (так как в этом случае пришлось бы контролировать множество систем), а особо эффективным образом устанавливается только один контрольный механизм. Контрольный механизм устанавливается именно в том месте, в котором сказываются различные возможные дефекты. Тем самым, различные возможные проблемы могут контролироваться с помощью только одного контрольного механизма, и немедленно могут приниматься соответствующие меры. В особенности, установленный на этом месте датчик уровня заполнения может выполнять также и дополнительные функции. Так, например, датчик уровня заполнения может дополнительно создавать защиту от переполнения контейнера для приготовления льда, и, таким образом, не требуется установка отдельного датчика.
В преимущественном варианте реализации датчик уровня заполнения, расположенный в контейнере для приготовления льда, соединен с таймером, и, таким образом, надлежащее функционирование ледогенератора может надежным образом контролироваться до возникновения дефекта. Следует исходить из того, что уровень заполнения, необходимый для приготовления льда, при нормальной работе должен быть достигнут по истечении определенного заданного времени работы водяного насоса или другой системы подачи воды. Если это время превышено, а уровень заполнения не достигнут, хотя вода продолжает поступать, это является указанием на то, что, несмотря на то что необходимая вода имеется, что-то не в порядке с системой подачи. Если же после окончания следующего промежутка времени уровень заполнения все еще не достигнут, а остается на своей прежней низкой отметке, то следует исходить из того, что подача воды полностью прервана или же что водяной резервуар пустой. Если датчик уровня заполнения соединен с таймером, то возможно задавать определенные условия, а после прохождения определенного времени сделать надежный вывод о возможной причине неисправности.
В предпочтительном варианте реализации датчик уровня заполнения выполнен так, что он индицирует достижение определенного уровня. В очень простом варианте реализации холодильного аппарата достаточным будет, если датчик уровня заполнения индицирует в точности тот уровень, который должен быть достигнут для надлежащего приготовления льда. Такой датчик может быть очень простым и, тем самым, экономичным. Однако более преимущественно в этом случае будет, если датчик может индицировать по меньшей мере два определенных уровня. А именно, в этом случае могут быть индицированы уровень, который должен быть достигнут для производства льда, а также уровень, который превышает вышеуказанный уровень и индицирует достижение границы вместимости контейнера для приготовления льда и, тем самым, может представлять собой защиту от переполнения.
В другом преимущественном варианте реализации датчик уровня выполнен в виде непрерывного датчика. В этом случае весь процесс заполнения может точно контролироваться, и, в особенности в случае соединения с таймером, может быть сделан вывод о возможных причинах неисправности. Подобный вариант реализации рекомендован для холодильного аппарата, который содержит более объемные механизмы управления.
В предпочтительном варианте реализации в качестве датчика уровня предусмотрен поплавок. В зависимости от того, соединен он с выключателем или с датчиком перемещений, поплавок может быть особо просто использован как в качестве непрерывного, так и в качестве граничного датчика. Благодаря этому, возможно сконструировать принципиальный вариант реализации ледогенераторов для различных типов холодильных аппаратов, причем они путем лишь небольших изменений могут быть подогнаны к различным стандартам качества типов холодильных аппаратов. Если поплавок используется в качестве непрерывного датчика, то соответствующий ледогенератор может быть хорошо применен в люксовом варианте реализации холодильного аппарата, причем в таком варианте реализации имеются дорогостоящие механизмы управления, а возможная информация о причинах неисправностей может быть соответствующим образом использована для управления ледогенератором или даже всем холодильным аппаратом. Если же, напротив, ледогенератор встроен в простой экономичный холодильный аппарат, то поплавок может быть соединен с выключателем, который, например, при достижении одного-единственного предусмотренного уровня одновременно отключает подачу воды и включает приготовление льда при достижении заданного уровня, однако принимает соответствующие меры, когда этот уровень не достигается.
В другом преимущественном варианте реализации датчик выполнен в виде оптического датчика, например, в виде световода. Также и здесь в принципе возможно как контролировать небольшое количество уровней, так и посредством контроля большого количества уровней предусмотреть почти непрерывный контроль, в зависимости от того, как выполнен датчик. Подобные датчики широко известны специалистам. Преимущество этих датчиков состоит, в особенности, в том, что они менее подвержены неисправностям, а также допускают сильные температурные колебания, которые могут возникнуть в холодильном аппарате.
Другим возможным датчиком уровня заполнения, идеально подходящим особенно в качестве непрерывного датчика, является такой датчик уровня заполнения, который с помощью двух электродов производит емкостное измерение высоты заполнения.
В другом предпочтительном варианте реализации датчик уровня заполнения подключен к главному выключателю ледогенератора. Таким образом, главный выключатель может давать команду о том, чтобы ледогенератор при недостижении необходимого уровня отключался или же переходил в режим ожидания.
В случае предложенного изобретением способа контролирования ледогенератора, в предпочтительном варианте реализации после окончания времени, предусмотренного для подачи воды, определяется, соответствует ли фактический уровень в контейнере уровню, необходимому для приготовления льда. В случае, если уровень не достигнут, включается соответствующий механизм. Как было уже пояснено выше, при этом или может быть определен фактический уровень заполнения и использован для вывода подробного анализа ошибок, или просто может быть проверено достижение определенного уровня. При отклонении уровня от желаемого заданного значения, в зависимости от желаемого варианта реализации холодильного аппарата, или на индикаторе может быть индицировано сообщение для пользователя, и, таким образом, пользователь самостоятельно выключит ледогенератор, при необходимости дольет воду или произведет контроль аппарата, или же, при автоматически работающем аппарате, ледогенератор в случае сбоя может быть отключен или переведен в режим ожидания. Если речь идет о полностью автоматическом аппарате, который подключен к водопроводу, то в случае подробного анализа на основе сравнения времени подачи и поданного количества воды даже возможно сделать вывод о том, что система подачи сама по себе в порядке, но вода отключена, и автоматически включить подачу воды.
Краткое описание чертежей
Другие подробности и преимущества изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения вместе с описанием варианта реализации, который подробно описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На них показано следующее.
Фиг.1: схематичный вид холодильного аппарата с холодильным отделением, ледогенератором и резервуаром для свежей воды.
Фиг.2: схематичный чертеж резервуара для свежей воды и схематичный чертеж ледогенератора.
Осуществление изобретения
Фиг.1 показывает холодильный аппарат 1 с открытой дверью 2 и внутренней камерой 3. Внутренняя камера 3 разделена на холодильную камеру 4 и морозильное отделение 5. Из соображений наглядности на морозильном отделении 5 не представлено никакой дверцы. Холодильная камера 4, как правило, разделена по меньшей мере одной полкой 6, выполненной с возможностью перестановки по высоте. В холодильной камере 4 находится ледогенератор 7.
Ледогенератор 7 разделен на технологический модуль 8, лоток 9 для льда и резервуар 10 для свежей воды. В другом варианте реализации резервуар 10 для свежей воды может находиться также вне охлаждаемой внутренней камеры 3. Принцип действия ледогенератора 7 более подробно поясняется с помощью фиг.2.
Фиг.2 схематично показывает ледогенератор 8, то есть часть его технологического модуля 8, а также его лоток 9 для льда и резервуар 10 для свежей воды. Резервуар 10 для свежей воды заполнен питьевой водой 11, которая подводится к резервуару 10 для свежей воды через трубку 12 для свежей воды. Реле 13 уровня заполнения и клапан 14 свежей воды соединены с устройством 19 управления ледогенератора. Когда достигнут или не достигается определенный уровень в резервуаре 10 для свежей воды, клапан 14 свежей воды переключается на основании информации, переданной через реле 13 уровня. В таком холодильном аппарате 1 резервуар 10 для свежей воды должен быть соединен с подачей воды, и, таким образом, в случае необходимости вода для приготовления прозрачного льда может быть долита автоматически.
Резервуар 10 для свежей воды может быть, кроме того, полностью опорожнен через трубку 15 слива воды. Для этого приводится в действие клапан 16 слива воды. Этот клапан 16 слива воды также соединен с устройством 19 управления ледогенератора.
Для приготовления льда питьевая вода 11 подается с помощью насоса 20 через соединительную трубку 21 в контейнер 22 ледогенератора 8. Насос 20 управляется устройством 19 управления ледогенератора. В контейнере 22 ледогенератора находятся холодильные стержни 23, которые предпочтительно имеют температуру от - 2°С до - 6°С и погружены в питьевую воду 11. На холодильных стержнях 23 образуется прозрачный лед, который, как только он примет достаточный размер, отсоединяется от холодильных стержней 23 посредством их нагревания. При этом кубики 24 прозрачного льда после их приготовления складываются в лоток 9 для льда и готовы к использованию.
Чтобы распознать возможные дефекты водоснабжения, на контейнере 22 ледогенератора предусмотрен другой датчик 25 уровня заполнения, причем этот датчик 25 уровня заполнения определяет уровень заполнения в контейнере 22 для приготовления льда, необходимый для приготовления льда. Датчик 25 уровня также соединен с устройством 19 управления ледогенератора. В устройстве 19 управления ледогенератора заложено время работы насоса 20, необходимое для достаточного заполнения контейнера 22 ледогенератора.
Если должна быть изготовлена новая порция прозрачного льда 24, то после завершения предыдущего изготовления сперва должна быть долита свежая вода из резервуара 10 свежей воды. Для этого устройство 19 управления ледогенератора сперва проверяет уровень заполнения резервуара 10 свежей воды с помощью реле 13. Затем устройство 19 управления ледогенератора включает насос 20, и, в соответствии с заданным временем работы насоса, доливается вода. Как только время работы насоса закончилось, устройство 19 управления ледогенератора отключает насос 20 и при помощи датчика 25 проверяет, был ли достигнут в контейнере 22 для приготовления льда уровень воды, необходимый для производства льда. Если это так, то включается производство льда. Если это не так, то устройство 19 управления ледогенератора заново запускает насос и дает ему поработать еще заданный промежуток времени. После окончания этого промежутка времени насос 20 снова отключается, и проверяется уровень заполнения на датчике 25. Если уровень соответствует заданному значению, то устройство 19 управления ледогенератора выдает предупредительное сообщение, которое указывает на возможное засорение в трубке подачи воды или на неисправность насоса, но затем запускает производство льда. Если по прошествии этого времени необходимый уровень заполнения еще не достигнут, то устройство 19 управления ледогенератора заново проверяет реле 13 уровня заполнения. Если уровень заполнения резервуара 10 свежей воды слишком мал, то устройство 19 управления ледогенератора дает команду на доливание в резервуар 10 свежей воды. Если, напротив, уровень заполнения достаточен, то выдается предупредительное сообщение, которое указывает на серьезный дефект системы подачи воды.