制冷装置和制冷家具.pdf

本发明涉及用于制冷家具(1)的制冷装置(3)，其具有一个电气的电压供给装置(7)，还涉及一个用于连接制冷家具(1)组件的电气接口，其中该接口具有一个位于一个与制冷装置(3)连接的输入结构和一个与制冷家具(1)的至少一个组件连接的输出结构之间的电流隔断装置。

1.  用于制冷家具(1)的制冷装置(3)，具有一个电气的电压供给装置(7)和一个用于连接制冷家具(1)组件的电气接口，其中该接口(23)具有一个位于一个与制冷装置(3)连接的输入结构和一个与制冷家具(1)的至少一个组件连接的输出结构(10)之间的电流隔断装置(25-27)。

2.  按照权利要求1的制冷装置，其特征在于，接口(23)具有一个变压器(25)。

3.  按照权利要求2的制冷装置，其特征在于，变压器(25)在输出结构(10)上输出一个电压，该电压最大对应着一个保护低压。

4.  按照权利要求1至3中任意一项的制冷装置，其特征在于，接口(23)具有一个光电耦合器(26)。

5.  按照权利要求1至4中任意一项的制冷装置，其特征在于，该装置是一个功能单元，其具有一个压缩机(15)、一个冷凝器(16)和一个膨胀阀(17)。

6.  按照权利要求5的制冷装置，其特征在于，该装置具有一个电子调节装置(19-21)。

7.  按照权利要求5或6的制冷装置，其特征在于，该装置具有一个汽化器(18)。

8.  按照权利要求5至7中任意一项的制冷装置，其特征在于，该装置也具有一个加热元件(28)。

9.  按照权利要求1至8中任意一项的制冷装置，其特征在于，该装置具有一个气体传感器(29)。

10.  按照权利要求1至9中任意一项的制冷装置，其特征在于，接口(23)的输出结构具有插塞连接的一个部件(10)。

11.  按照权利要求1至10中任意一项的制冷装置，其特征在于，接口(23)的输出结构具有功率传输接头和/或信号传输接头。

12.  按照权利要求1至11中任意一项的制冷装置，其特征在于，输出结构具有一个光导管。

13.  具有一个制冷隔间(2)和一个制冷装置(3)的制冷家具，该制冷装置与制冷隔间(2)是电流隔断的。

14.  按照权利要求13的制冷家具，其特征在于，一个人机接口(4)与制冷装置(3)相连，但是该人机接口与制冷装置(3)是电流隔断的。

15.  按照权利要求11或12的制冷家具，其特征在于，制冷家具(1)具有插塞连接的一个部件(11)并且制冷装置(3)具有插塞连接的另外一个部件(10)，这两个部件在把制冷装置安装到制冷家具(1)中时相互啮合。

制冷装置和制冷家具
技术领域
本发明涉及一种用于制冷家具的制冷装置和一种制冷家具。
概念“制冷家具”含盖了冰箱和冰柜或者顶开式冻结柜。在下文中借助于一种作为制冷家具的冰箱对本发明进行说明。但是，该发明也可以应用于冰柜或者顶开式冻结柜。
背景技术
传统的冰箱具有一个制冷回路，在该制冷回路中布置了一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀阀和一个汽化器。这些单个部件在制造冰箱时必须安装在冰箱的壳体中并且相互连接起来。这种形式的制造方式费时费力。
因此，US 6 564 574 B1中建议把更多的这些部件集成到一个制冷装置中，该制冷装置例如可以在一家工厂里预装配。然后，这个制冷装置运输给制冷家具的制造商并且在那里被整个装配到制冷家具中。这种方法有利地具有例如这样的优点，制冷装置可以从工厂开始被严密地封装并且因此做好了被装配的准备。
这样一种制冷装置通常需要一个供电电压。这个供电电压对应着电网电压，其在欧洲为220V至240V的交流电压。在制冷家具中布置了多个其它的耗电装置，例如照明装置或者一个电子调节装置。这些耗电装置必须同样与制冷装置相连。为此，局部需要较长的电缆走线架。
发明内容
本发明的任务是简化制冷家具的结构。
这个任务通过一种用于制冷家具的制冷装置来解决，该制冷装置具有一个电气的电压供给装置和一个用于连接制冷家具组件的电气接口，其中该接口具有一个位于
一个与制冷装置连接的输入结构和一个与制冷家具的至少一个组件连接的输出结构之间的电流隔断装置。
利用这个解决方案尽管没有特别缩短电缆走线架。但是，人们在电缆走线时更加自由，因为电流隔断装置致使人们与电网电压没有直接的电接触。因此从电气的视角所需注意的安全要求降低了。
接口有利地具有一个变压器。一个变压器降低了在接口的输出结构上输出的电压。因此，在制冷家具中必须涉及的保护措施也要根据降低了的电压来制定。例如人们可以遵守较小的安全距离或者在制冷家具里可以使用较薄地绝缘层，因此该绝缘层也更经济。
在此特别有利的是，变压器在输出结构上输出一个电压，该电压最大对应着一个保护低压。在此，例如可以是24V、12V或者5V交流电压。也可以通过一个连接在变压器后边的整流器和滤波电路使得数量级为48V、24V、12V或者5V直流电可供使用。在任何情况下，电压都小到即使在电绝缘层故障的时候也对，与导电的部件相连的人们不产生危险。
当接口具有一个光电耦合器的时候，也是有利的。一个光电耦合器例如在通过该接口只是传导信号时是有利的。
制冷装置有利地设计成功能单元，其具有一个压缩机、一个冷凝器和一个膨胀阀。因此，制冷装置包括几乎所有对于一个制冷回路所必需的结构元件或者功能元件。
如果制冷装置也具有一个电子调节装置，在此处是有利的。电子调节装置可以例如作用于压缩机的电压供给装置。例如电子调节装置对空气压缩机采取一种速度控制。也可能的是，通过电子调节装置控制膨胀阀实现温度控制。
制冷装置有利地也具有一个汽化器。在这种情况下，制冷回路闭合。
此外，制冷装置在一个优选的结构中也具有一个加热元件。这种形式的加热元件也可以用于制冷家具的除霜。
制冷装置有利地具有一个气体传感器。一个气体传感器通常较早地发现在制冷回路中的漏气并且就此向操作人员指出。如果在制冷装置中配置一个这样的气体传感器，然后人们可以在可能出现气体损失的部件和气体传感器之间获得较短的通路。
接口的输出结构有利地具有插塞连接的一个部件。在这种情况下，制冷装置与制冷家具的连接特别简单。在机械装配之后或者在装配过程中，对耗电装置或者制冷家具的组件的插塞连接可以如此简单的生成，即一个插头插入输出结构的插塞连接的一个部件中。
接口的输出结构最好具有功率传输接头和/或信号传输接头。在这两种情况下，电流隔断装置都是有利的。
另外优选的是输出结构具有一个光导管。在这种情况下，人们可以在制冷家具内部不使用本身的照明工具。这一点特别有利于避免因为制冷家具内部的照明产生的放热，这会导致制冷间内温度升高。
本任务通过一个带有制冷隔间和一个制冷装置的制冷家具来解决，该制冷装置与制冷隔间是电流隔断的。
在这样一种制冷家具中，人们可以就电气保护措施提出更少的要求。
有利的是，一个人机接口与制冷装置连接起来，该人机接口与制冷装置是电流隔断的。一个人机接口，也可以称为“人机交互界面”并且缩写为MMI，其典型的方式是设置在制冷家具的上部并且包含一个用于显示温度和状态的显示器。在此，也可以为操作人员提供介入可能性，例如为制冷家具的内部设定一个理论温度。通过在电压供给装置和MMI之间提供电流隔断装置，也提高了操作人员的人身安全。
有利的是，制冷家具具有插塞连接的一个部件并且制冷装置具有插塞连接的另外一个部件，这两个部件在把制冷装置安装到制冷家具中时相互啮合。这种设计方式简化了装配。通过把制冷装置装入或者推入制冷家具中来生成所需的插塞连接，从而制冷家具中的电气和电子组件和耗电装置可以立刻供给所需的电能，并且它们的信号也可以返回传输到制冷装置上。
接下来借助于一个有利的实施例结合附图说明本发明。图中示出：
图1是制冷家具的外部示意图和
图2是制冷装置的图表形式的简图。
一个在图1中以示意分解图形式示出的制冷家具1具有一个制冷隔间2、一个制冷装置3和一个人机接口4，该人机接口也可以看作“操作部件”。只是示意性示出的是，人机接口4具有一个显示器5，其显示温度和/或在制冷隔间2里的运行状态。还有用于调节理论温度或者类似值的调节部件布置在人机接口4上，这些调节部件没有详细示出。
制冷隔间2具有一个门6，在该门后边布置一个低温的制冷间。这种形式的低温是通过制冷装置3作用产生的。制冷装置从底部安装在制冷隔间2上。其在图1中靠近制冷家具1被放大示出。在此，为了示出更多的细节，该制冷隔间围绕它的垂直轴线旋转大约120°。
制冷装置3具有一根电气引线7用于电压供给装置。引线例如插入一个带220V至240V电压的标准插座中。制冷装置3具有一个壳体，形状为L形。L形壳体的垂直立柱的上面设计有一个开口9，通过这个开口冷空气可以吹入制冷隔间2中。在壳体8的背面布置一个插头10或者一个插座，该插头或者插座在下文中会更详细的说明。可与插头10啮合的是插塞连接的第二部件，其布置在一个导线12的端部。导线12把制冷装置3例如与一个人机接口4或者与在制冷隔间2中的另一个部件连接起来。这些部件可以是照明装置，其在打开门6的时候照亮内部空间。也可以是一个加热元件，其用于把制冷隔间2除霜。还可以是一个温度计，利用该温度计可以控制制冷装置。但是该部件也可以是一个通风机，利用该通风机可以使在制冷隔间2里的空气循环。
图2以图表的形式示意示出制冷装置3的内部结构。
制冷装置3具有带一个马达14的一个压缩机13和一个置换元件15。该置换元件15例如可以是一个活塞式-空气压缩机。
置换元件15与一个冷凝器16相连，该冷凝器通过一个膨胀阀17与一个汽化器18连接。汽化器18本身又与置换元件15相连，从而置换装置15、冷凝器16、膨胀阀17和汽化器18构成一个闭合的制冷回路。
在本实施例中，汽化器布置在制冷装置3中。但是这也不是必须的。汽化器也可以布置在制冷装置3之外。在这种情况下，为了使汽化器18与制冷回路相连，穿过开口9布置一个管道连接。
马达14被一个马达控制器19控制，它的能量通过引线7获得。马达控制器例如控制用于马达14的三相供给电压的频率和/或振幅。此处，马达控制器19是一个变频器，该变频器通过一个控制元件20控制。控制元件20具有一个温度控制器21，该温度控制器与一个温度传感器22相连，其可以测得汽化器18的温度。
如上文所提到的，制冷隔间2包含耗电器和其它的电气部件，其中部分部件同样需要供给电压，但是另一方面信号返回传输到控制元件20或者与控制单元20处于交换作用中。例如，实际的温度应该显示在人机接口4上。为此需要有一个到人机接口的连接结构。
为了避免危险，制冷装置3具有一个接口23，该接口具有一个插头10，其原理上形成接口23的输出结构。
接口23具有一个输入结构，其从引线7提供一个分支线24。分支线24与插头通过电流隔断装置25连接，该电流隔断装置在本实施例中是变压器，例如作为环形铁心变压器。电流隔断装置25不仅切断了分支线24和插头10的连接。它还降低了来自于引线7的电压，例如电压降低到24V、12V或者5V交流电或者当在此没有详细示出的电流隔断25还具有一个整流器和一个滤波电路时，电压可以降低到48V、24V、12V或者5V。因此，在插头10上只有以保护低压形式出现的电压可供使用，这对于人们来说没有危险，还有当由于意外情况导致电绝缘层故障或者损坏时，这对于人们来说也没有危险。这样没有更高的电压通过制冷家具传导，而只是一个低压、特别是一个保护低压可以被传导。相应的电流强度也被限制了。即强电流不再通过制冷家具传导。接口23在制冷装置3和制冷家具2之间形成一个电流隔断装置。照明工具、用于除霜过程的灯丝、门接点、通风机或者其它元件通过这个电流隔断装置24供给电能。
接口23具有另一个电流隔断装置26，其例如可以是光电耦合器。这样一种电流隔断装置26可以用于信号传输，例如用于一个在制冷家具2内部布置的温度传感器或者如上边的实施情况那样用于把信息传输给人机接口。
最后设置了一个第三电流隔断装置27，其在它的输出侧没有输出任何电能，而是例如以光的形式释放能量。如果在电流隔断装置27上连接一个光导管，然后当门6打开时，制冷家具2的内部空间借助于这样一种形式的光导管照明。在照明过程中温度升高。光导管通过光导材料制成。
接口23还可以具有一个没有详细示出的、电流隔断的数字通信总线，例如一个RS485总线或者一个CAN-总线。这对于人机接口4例如意味着，不需要自己的电子供电装置。
整个制冷装置3可以在制造商那里制作完毕并且供货给制冷家具1的制造商。该制造商只是把制冷装置3安装到制冷家具1中。可以考虑的是，已经在插头10的安装过程中与插塞连接部件11连接或者相反。当然也可能的是，在制冷装置完成装配之前或者之后，插头10和插塞连接部位11相连。
制冷装置3装配之后，冷空气通过开口9排出并且到达制冷隔间2的内部。在一个除霜过程中，一条布置在制冷隔间2内部的灯丝被加热。这样一个加热元件28通常耗电300W，这必要时同样通过接口23无压差地，即利用电流隔断装置进行传输。
开口9可以分成两个开口，例如一个前开口和一个后开口。如果汽化器16布置在L形壳体的水平立柱中，汽化器18也可以布置在L形壳体8的垂直立柱里，即与冷凝器16隔离并且必要时在一个右边。由此汽化器18在制冷间上。
最后也可以在制冷装置里布置一个气体传感器29，其对应着制冷回路含有的气体。如果制冷装置3例如用CO₂作为制冷剂气体，那么当CO₂-含量剧烈升高时，气体传感器29发出警报。