DE2922633A1

DE2922633A1 - Deicer for heat pump evaporator - includes pressure sensors in narrow gap between plates to operate switch when ice forms

Info

Publication number: DE2922633A1
Application number: DE19792922633
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl Ing Kohnke
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1980-12-04

Abstract

The evaporator for a heat pump, consisting of a set of plates (e.g. 6) spaced apart from each other, includes an automatic system for preventing excessive ice formation on the plates. An additional plate (5) is incorporated, forming a narrower gap (8) than that between the other plates. Near the top, where ice formation is at a maximum, a pressure sensor (10) is mounted in the gap. A second pressure sensor (11) is located lower down, where ice formation is less. These respond to an increase in pressure of the flow of air (5) blown between them to operate an electrical switch (S) controlling an ice removal system.

Description

Verdampfer einer rärmepumpe Die Erfindung betrifft einen Verdampfer einer Wärmepumpe, der in Abständen angeordnete Verdampferlamellen aufweist, wobei die Abstandsräume zwischen den Verdampferlamellen von einem Gebläse zwangsbelüftet sind und eine Einrichtung zum Erfassen einer Vereisung der Verdampferlamellen .7. Evaporator of a heat pump The invention relates to an evaporator a heat pump having spaced-apart evaporator fins, wherein the spaces between the evaporator fins are forcibly ventilated by a fan and a device for detecting icing of the evaporator fins .7.

vorgesehen ist.is provided.

Bei Temperaturen um den Nullpunkt besteht die Gefahr, daß die Lamellen des Verdampfers einer Wärmepumpe vereisen. Eine solche Vereisung behindert die Wärmeleitung der Lamellen und verschlechtert damit den Wirkungsgrad von Wärmepumpenanlagen beträchtlich.At temperatures around zero there is a risk that the lamellas the evaporator of a heat pump freeze up. Such icing hinders the conduction of heat of the lamellas and thus worsens the efficiency of heat pump systems considerably.

In der DE-AS 12 13 868 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung des Abtauvorganges von Kühlanlagen beschrieben. Ein fadenförmiges Fühlerelement bildet eine Elektrode eines Steuerkreises, welcher durch eine Eisschicht geschlossen werden soll. Das iMhlerelement ist hierzu auf dem überwiegenden Teil seiner Länge von der Eisschicht umschlossen. Ein solches Fühlerelement eignet sich aufgrund seiner geringen mechanischen Belastbarkeit nicht für im Freien stehende Verdampfer von Wärmepumpen.In DE-AS 12 13 868 a device for automatic control is the defrosting process of cooling systems. A thread-like feeler element forms an electrode of a control circuit, which is closed by a layer of ice shall be. The iMhlerelement is for this purpose over the major part of its length enclosed by the layer of ice. Such a sensor element is suitable because of its low mechanical load capacity not for outdoor evaporators from Heat pumps.

In der DE-OS 26 41 600 ist eine Einrichtung zum Erfassen einer Vereisung der Verdampferlamellen beschrieben, bei der eine Elektrode vor der Stirnkante einer Lamelle angeordnet ist. Bei einer körperlichen Kontaktgabe zwischen der Elektrode und der Stirnkante wird nach einer Verzögerungszeit eine Abtauvorrichtung des Verdampfers eingeschaltet. Die Verzögerungszeit stellt sicher, daß Regentropfen nicht zum Einschalten der Abtauvorrichtung führen.In DE-OS 26 41 600 there is a device for detecting icing of the evaporator fins described, in which an electrode in front of the front edge of a Lamella is arranged. When there is physical contact between the electrode and the front edge becomes a defrosting device of the evaporator after a delay time switched on. The delay time ensures that raindrops don't turn on the defrosting device.

In der DE-OS 27 30 648 ist eine Einrichtung zum Erfassen der Vereisung von Verdampferlamellen beschrieben, bei der zum Einschalten einer Abtauvorrichtung des Verdampfers vom Eis kein körperlicher Kontakt zwischen Elektroden hergestellt werden muß. Es ist hierfiir an der einen Seite des Verdampfers ein Ultraschallsender und an der anderen Seite des Verdampfers ein Ultraschallempfänger vorgesehen. Durch eine Eis schicht wird das zwischen den Verdampferlamellen wandernde Ultraschallsignal bedämpft.In DE-OS 27 30 648 a device for detecting the icing is described by evaporator fins, in the case of switching on a defrosting device no physical contact between electrodes was established in the ice vaporizer must become. For this purpose, there is an ultrasonic transmitter on one side of the evaporator and an ultrasonic receiver is provided on the other side of the evaporator. By The ultrasonic signal traveling between the evaporator fins becomes a layer of ice damped.

Dies wird als Kriterium für das Einschalten der Abtauvorrichtung verwendet.This is used as a criterion for switching on the defrosting device.

Außerdem ist bekannt, die Vereisung eines Verdampfers durch eine Gewichtsmessung zu erfassen.It is also known that an evaporator can be iced up by weight measurement capture.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verdampfer der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem mit einfachen Mitteln die Vereisung durch eine Differenzdruckmessung zu erfassen ist.The object of the invention is to provide an evaporator of the type mentioned at the beginning To propose a type in which the icing by means of a differential pressure measurement is simple is to be recorded.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß der Abstandsraum zwischen zwei der Verdampferlamellen enger als die übrigen Abstandsräume ausgelegt ist. Damit lässt sich - anders als bei den üblichen Abständen der Verdampferlamellen - die durch Vereisung in dem engen Abstandsraum auftretende Änderung des Drucks in der vom Gebläse hervorgerufenen Strömung zur Betätigung einer Schalteinrichtung einsetzen, mit welcher eine an sich bekannte Abtauvorrichtung für den Verdampfer eingeschaltet werden kann.According to the invention, the above object is achieved in that the spacing space designed between two of the evaporator fins narrower than the remaining spaces is. This allows - unlike the usual distances of the Evaporator fins the change in pressure caused by icing in the narrow space in the flow caused by the fan to operate a switching device use, with which a known defrosting device for the evaporator can be switched on.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein erster Druckfühler in dem engen Abstandsraum zwischen den Lamellen im Bereich einer stark vereisenden Stelle und ein zweiter Druckfühler in der Strömung des Gebläses angeordnet und die bei Vereisung zwischen den Druckfuhlern auftretende Druckdifferenz betätigt eine Schalteinrichtung.In a preferred embodiment of the invention, there is a first pressure sensor in the narrow space between the slats in the area of a heavily icing Place and a second pressure sensor arranged in the flow of the fan and the when there is icing up between the pressure sensors, a pressure difference is activated Switching device.

Vorzugsweise ist der zweite Druckfühler in dem engen standsraum im Bereich einer wenig vereisenden Stelle angeordnet, Die beiden den engen Abstandsraum begrenzenden Verdampferlamellen können vom Wärmeträgermedium durchströmt sein.The second pressure sensor is preferably in the narrow standing space Area of a little freezing point arranged, the two the narrow space limiting evaporator fins can be flowed through by the heat transfer medium.

Es kann jedoch auch eine der Verdampferlamellen von einem zusätzlich in den Verdampfer eingesetzten Blech gebildet sein, Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erfassen der Vereisung weist eine hohe Ansprechempfindlichkeit auf, da bereits dünne Eisbeläge in dem engen Abstandsraum zu einer auswertbaren Druckänderung führen, Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Verdampfer einer Värmepumpe in perspekti vischer Ansicht schematisch und Fig. 2 eine Teilaufsicht des Verdampfers nach Fig. 1.However, one of the evaporator fins can also be used in addition be formed in the evaporator inserted sheet, the device according to the invention for detecting the icing has a high sensitivity, since already thin ice coverings in the narrow space lead to a pressure change that can be evaluated, Further advantageous embodiments of the invention emerge from the following Description of an exemplary embodiment. In the drawing show: Fig. 1 an evaporator of a heat pump in a perspective view schematically and FIG. 2 shows a partial plan view of the evaporator according to FIG. 1.

Ein Verdampfer 1 weist eine Vielzahl von parallelen Verdampferlamellen auf. In Fig. 1 sind nur Verdampferlamellen 2 bis 7 dargestellt. Die Verdampferlamellen 2, 3, 4, 6 und 7 usw. stehen in gleichen Abständen voneinander.An evaporator 1 has a plurality of parallel evaporator fins on. In Fig. 1 only evaporator fins 2 to 7 are shown. The evaporator fins 2, 3, 4, 6 and 7 etc. are equidistant from each other.

Diese Abstände betragen in der Praxis etwa 8 cm. Zusätzlich ist zwischen die Verdampferlamellen 4 und 6 eine weitere Verdampferlamelle 5-eingesetzt. Damit ist zwischen den Verdampferlamellen 5 und 6 ein Abstandsraum 8 gebildet, der enger als die übrigen Abstandsräume ist.In practice, these distances are approximately 8 cm. In addition, is between the evaporator fins 4 and 6 another evaporator fins 5-inserted. In order to a spacing 8 is formed between the evaporator fins 5 and 6, which is narrower than the remaining spaces.

Der Abstand der Lamellen 5 und 6 beträgt dabei beispielsweise 2 cm.The distance between the slats 5 and 6 is, for example, 2 cm.

Die Abstandsräume zwischen den Verdampferlamellen sind mittels eines nicht näher dargestellten Gebläses belüftet.The spaces between the evaporator fins are by means of a ventilated fan not shown.

Die Belüftungsrichtung ist in den Figuren mit dem Pfeil B angedeutet.The direction of ventilation is indicated by arrow B in the figures.

Es ist ein Differenzdruckschalter 9 vorgesehen, welcher zwei Druckfühler 10 und 11 aufweis.t. Der Druckfühler 10 ist in dem engen Abstandsraum 8 zwischen den Lamellen 5 und 6 angeordnet. Er liegt in einem Bereich, in dem die Verdampferlamellen 5 und 6 besonders zur Vereisung neigen.A differential pressure switch 9 is provided which has two pressure sensors 10 and 11 aufweis.t. The pressure sensor 10 is in the narrow space 8 between the slats 5 and 6 arranged. It is located in an area where the evaporator fins 5 and 6 are particularly prone to icing.

Der Druckfühler 11 ist in einem Bereich angeordnet, der weniger zur Vereisung neigt und der Strömung des Gebläses ausgesetzt ist. In dem Ausführungsbeispiel liegt der Druckftihler 11 ebenfalls in dem engen Abstandsraum 8 und zwar an dessen dem Gebläse zugewandten Seite.The pressure sensor 11 is arranged in an area that is less to Icing tends to occur and is exposed to the flow of the fan. In the embodiment the Druckftihler 11 is also in the narrow spacing 8 and that on its the side facing the fan.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist- etwa folgende: Solange die Verdampferlamellen nicht vereist sind, ist der an den Druckfuhlern 10 und 11 infolge der Strömung 3 anstehende Druck im wesentlichen gleich und ein im Schaltkreis einer Abtaueinrichtung liegender Schalter S bleibt geöffnet.The mode of operation of the device described is approximately as follows: So long the evaporator fins are not iced up, that is on the pressure sensors 10 and 11 as a result of the flow 3 pending pressure essentially the same and one in the circuit a defrosting device lying switch S remains open.

Setzt eine Vereisung ein, dann lagern sich an den Lamellen 5 und 6 Eis schichten E an, welche den Abstandsraum 8 weiter verengen. Dabei führen schon relativ dünne Eisschichten aufgrund der geringen Breite des Abstandsraums 8 zu einer prozentual ins Gewicht fallenden Verengung des Abstandsraums 8 im Bereich des Druckfühlers 10. Der statische Druck des dem Abstandsraum 8 durchströmenden Luftstroms wird damit im Bereich des Druckfühlers 10 kleiner als im Bereich des Druckfühlers 11. Diese Druckdifferenz wertet der Differenzdruckschalter 9 aus und schließt den Schalter S, wodurch eine Abtauvorrichtung eingeschaltet werden kann.If icing sets in, it is deposited on the lamellas 5 and 6 Ice layers E, which further narrow the spacing space 8. Already lead relatively thin layers of ice due to the small width of the spacing space 8 to one percentage narrowing of the spacing space 8 in the area of the pressure sensor 10. The static pressure of the air flow flowing through the spacing space 8 is thus smaller in the area of the pressure sensor 10 than in the area of the pressure sensor 11. This The differential pressure switch 9 evaluates the pressure difference and closes the switch S, whereby a defrosting device can be switched on.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele. Als Druckfühler 10 und-ll sowie als Differenzdruckschalter 9 lassen sich handelsübliche Bauelemente verwenden.Numerous other exemplary embodiments lie within the scope of the invention. Commercially available pressure sensors 10 and 11 and differential pressure switches 9 can be used Use components.

Claims

Claims 1. Evaporator of a heat pump, which at intervals having arranged evaporator fins, the spacing spaces between the evaporator fins are forcibly ventilated by a fan, and a device for detecting icing the evaporator fins is provided, characterized in that the spacing space (8) between two of the evaporator fins (5, 6) narrower than the other spaces is designed.

2. Evaporator according to claim 1, characterized in that a erstor Pressure sensor (10) in the narrow space (8) between the slats (5, 6) in the area a heavily icing point and a second pressure sensor (in the flow (B) of the fan is arranged, and that when icing between the pressure sensors (10, 11) occurring pressure difference actuates a switching device (9, s3.

3. Evaporator according to claim 1 or 2, characterized in that the Spacer space (8) is formed by an additional evaporator fin.

4. Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that that the second bridge sensor (11) in the narrow space (8) in the area of a little freezing point is arranged.

5. Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that that the switching device is formed by a differential pressure switch (9) with which an electrical switch contact (S) is to be operated,