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Einrichtung zur Steuerung des Abtauens einer Kühleinheit
EMI1.1
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turabhängige nichtohmsche Widerstände Rl, R2 mit einem im wesentlichen positiven WiderstandsTemperaturkoeffizienten, deren jeder zwischen einem Paar von Drahtwiderständen R3, R4 angeordnet ist, von welchen das eine Paar, R3, an eine Stromquelle angeschlossen ist und als Heizeinrichtung dient, während das andere Paar R4 nicht mit irgendeinem äusseren Kreis elektrisch verbunden ist. Die beiden Paare von Widerständen, jeder mit seinem zugehörigen nichtohmschen Widerstand, sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie räumlich gleiche Einheiten bilden. Die Widerstände sind vorzugsweise auf dem Träger la einer gedruckten Schaltung innerhalb einer röhrenförmigen Schutzhülle 2 aus Polyvinylchlorid angeordnet.
Nach dem in Fig. 2 dargestellten beispielsweisen Blockschaltbild ist der Fühlerkopf 1 über einen nichtlinearen Verstärker V sowohl mit einem Ausgangstransistor J7 als auch einem Verriegelungskreis 10 verbunden. Letzterer wird von einem Thermostat 13'am Verdampfer beeinflusst und beeinflusst seinerseits gleichfalls den Ausgangstransistor J7, der eine Relaiswicklung 11 erregt bzw. entregt, die über entsprechende Kontakte die Ein- und Ausschaltung von Lüftern 16 und die Betätigung eines Heissgasschiebers 17 bewirkt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die nichtohmschen Widerstände R1, R2 über eine in der Mitte angezapfte Primärwicklung 3 eines Transformators T in Serie geschaltet, wobei eine Wechselstromquelle 4 einerseits an die Mittelanzapfung und anderseits an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R1, R2 angeschlossen ist. Die ohmschenWiderstände R3 dienen als Heizkörper und sind mit einer Gleichstromquelle 5 in Serie geschaltet, die auch zur Versorgung weiterer, im folgenden beschriebener Stromkreise dient. Die Widerstände R4 sind vorgesehen, um thermisch ausgeglichene Bedingungen zu ergeben, und können miteinander zu einem geschlossenen Kreis geschaltet sein. Der Ausgang der Sekundärwicklung 6 des Transformators T ist über einen Gleichrichter 7 weiteren Stromkreisen zugeführt.
In der Sekundärwicklung 6 wird so lange keine Spannung induziert, als die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 einander gleich sind.
Der Ausgang des Transformators T ist einem nichtlinearen Verstärker zugeführt, der einen an sich bekannten Schmitt-Kreis 8 mit Transistoren 11 und J2 umfasst, dem ein an sich bekannter Phasenumkehr- kreis 9 mit einem Transistor J3, ein zwischenliegender Anpassungstransistor J4, ein Verriegelungskreis 10 mit Transistoren J5 und J6 und ein Ausgangstransistor J7 nachgeschaltet sind. Die Ausgangsseite des
Transistors J7 ist in Serie mit der Erregerwicklung 11 eines Relais geschaltet, dessen normal geschlossene, nicht dargestellte Hauptkontakte den Betrieb eines Heissgasschiebers 17 (Fig. 2) zur Durchführung des Abtauens in bekannter Art und das Abschalten der Lüfter 16 (Fig. 2) bewirken, die den vorgenannten Luftstrom über den Verdampfer erzeugen. Das Relais weist überdies normal geschlossene Hilfskontakte 12 in
Serie zu den Heizwiderständen R3 auf.
Ein Thermostat 13'oder ein temperaturempfindlicher Schalter, der von der Temperatur des Verdampfers beeinflusst und beispielsweise in denselben eingebettet ist, ist mit normal geschlossenen, Kontakten 13 versehen, die im geschlossenen Zustand einen Widerstand R5 kurzschliessen. Diese Kontakte sind beispielsweise geschlossen, wenn die Verdampfertemperatur unter 50C beträgt, und sind geöffnet, wenn diese Temperatur über 200C beträgt.
Solange der erforderliche Luftstrom während des normalen Betriebes aufrecht ist, hält dieser Luftstrom den Widerstand R1 kühl, so dass die Temperaturen und Widerstandswerte der Widerstände R1 undR2 im wesentlichen gleich sind und die durch die Widerstände R1 und R2 und die Wicklung 3 gebildete Brückenschaltung abgeglichen ist. Die Sekundärwicklung 6 des Transformators T weist daher keine Ausgangsgrösse auf. Im Schmitt-Kreis 8 ist dann der Transistor J1 gesperrt und der Transistor J2 leitend. Im Phasenumkehrkreis 9 ist der Transistor J3 gesperrt. Der Transistor J4 ist leitend. Der Ausgangstransistor J7 ist auf Grund des ihm über einen Gleichrichter 14 und einen Widerstand R6 zugeführten Basisstromes eingeschaltet. Die Hauptkontakte des Relais sind geschlossen, so dass die Lüfter 16 mit Energie versorgt sind und der Heissgasschieber 17 geschlossen ist.
Die Hilfskontakte 12 sowie die Thermostatkontakte 13 sind geschlossen.
Wenn der Luftstrom unter einen kritischen Wert, z. B. in einem bestimmten Fall unter 91,5 m/min bei einer normalen Geschwindigkeit von 122 m/min, zufolge der Behinderung durch Eis absinkt, erwärmen die Heizwiderstände R3 den Widerstand Rl, so dass dessen Widerstandswert ansteigt, die Brücke R1, R2, Wicklung 3 den unabgeglichenen Zustand erreicht und an der Sekundärwicklung 6 eine Ausgangsspannung auftritt. Diese Spannung dient als Signal für die Einleitung des Abtauens. Im Schmitt-Kreis 8 wird der Transistor J1leitend und der Transistor J2 gesperrt, während im Phasenumkehrkreis 9 der Transistor J3 leitend wird. Der Transistor J4 ist gesperrt.
Dem Ausgangstransistor J7 wird der Basisstrom entzogen, so dass er sperrt und das Relais stromlos macht, wodurch die Lüfter abgestellt und der Heissgasschieber ge- öffnet werden, um dem Heissgas den Durchfluss und das Abtauen des Verdampfers zu erlauben. Das gleich-
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zeitige Öffnen der Hilfskontakte 12 des Relais macht dabei die Heizwiderstände R3 stromlos.
Dadurch schmilzt das die Behinderung des Luftstromes verursachende Eis und die Thermostatkontakte 13 öffnen, sobald der Abtauyorgang vollendet und die Temperatur des Verdampfers beispielsweise auf 200C angestiegen ist. Zufolge der Aufhebung des Kurzschlusses des Widerstandes R5 werden die Transistoren J5 und J6 im Verriegelungskreis 10 nunmehr leitend bzw. nichtleitend, nachdem sie bisher nichtleitend bzw. leitend waren. Dem Ausgangstransistor J7 wird ein Basisstrom über den Gleichrichter 15 und den Widerstand R7 zugeführt. Der Transistor J7 wird daher leitend und dieRelaiswicklung 11 wieder erregt.
Dadurch wird der Gasschieber geschlossen und die Lüfter und die Heizwiderstände R3 wieder eingeschaltet. Die Kontakte 13 öffnen wieder, wenn die Verdampfertemperatur auf 50C absinkt, aber dies bleibt auf Grund der Schaltstellungen der einzelnen Transistoren wirkungslos. Insbesondere bleibt der Verriegelungskreis 10 unbetroffen, da der Transistor J5 durch die Rückkopplung durch den Widerstand R8 im leitenden Zustand verbleibt. Dies ergibt, dass die Kühlung durch den Verdampfer auch dann bewirkt wird, wenn der Widerstand R1 während der Abtauperiode nicht zur Gänze abgekühlt wurde, so dass der unabgeglichene Zustand in der Brückenschaltung Rl, R2, Wicklung 3 aufrecht bleibt. Infolgedessen ist Pendeln zwischen Kühlen und Abtauen verhindert, wenn die Vereisung leicht und die Abtauperiode sehr kurz ist.
Entsprechend der Wiederherstellung des normalen Luftstromes sinkt die Temperatur des Widerstandes R1 jedenfalls schnell ab und die Brücke R1, R2, Wicklung 3 erreicht den Gleichgewichtszustand, so dass die Transistoren J1 bis J6 jeweils ihrenLeitzustand umkehren und der ganze Kreis in seinen ursprünglichen Schaltzustand zurückkehrt.
Die folgenden Tabellen zeigen typische Reihenfolgen für leichtes und normales Abtauen : Leichtes Abtauen
EMI3.1
<tb>
<tb> Zeit <SEP> Kopf <SEP> Thermostat <SEP> - <SEP> Schmitt <SEP> - <SEP> Umkehr <SEP> - <SEP> Verriegelungs <SEP> - <SEP> Ausgang <SEP>
<tb> Kontakte <SEP> Kreis <SEP> Kreis <SEP> Kreis
<tb> 1 <SEP> 13 <SEP> J1 <SEP> J2 <SEP> J3 <SEP> J4 <SEP> J5 <SEP> J6 <SEP> n
<tb> Beginn <SEP> Abgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> ein
<tb> 5h <SEP> Unabgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus
<tb> 5h. <SEP> 05ar. <SEP> Unabgeglichen <SEP> offen <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein
<tb> 5h. <SEP> 09m. <SEP> Unabgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein
<tb> 5h. <SEP> 10m.
<SEP> Abgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> ein
<tb> Normales <SEP> Abtauen
<tb> Beginn <SEP> Abgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> ein
<tb> 5h <SEP> Unabgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus
<tb> 5h. <SEP> 20m. <SEP> Unabgeglichen <SEP> offen <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein
<tb> 5h. <SEP> 22m. <SEP> Abgeglichen <SEP> offen <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein
<tb> 5h. <SEP> 23m.
<SEP> Abgeglichen <SEP> geschlossen <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> aus <SEP> ein <SEP> ein
<tb>
Es zeigt sich, dass das Abtauen immer durch den Fühlkopf 1 eingeleitet und durch die Thermostatkontakte 13 das Abtauen beendet und das Kühlen wieder eingeleitet wird. Das Kühlen wird durch die Kontakte 13 aufrechterhalten, bis der Fühlerkopf 1 selbst das Kühlen weiter aufrechterhalten kann. Überdies wird der Kühlvorgang durch den Verriegelungskreis 10 aufrechterhalten, wenn die Kontakte 13 öffnen, bevor der Kopf 1 zur Aufrechterhaltung der Kühlung fähig ist.
Der Temperaturanstieg des Widerstandes R1 bei Abnahme des Luftstromes erfolgt allmählich. Die Anordnung des Schmitt-Kreises 8 bewirkt trotzdem, dass die Einleitung des Abtauens und die Abschaltung der Lüfter durch einen Moment-Schaltvorgang bewirkt werden.
Es sind verschiedene Abänderungen des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich. Beispielsweise können die nichtohmschen Widerstände R1 und R2 negative Widerstands-Temperaturkoeffizienten aufweisen. Es kann auch eine Gleichrichterbrückenschaltung zwischen der Sekundärwicklung 6 des Transformators T und dem Schmitt-Kreis 8 vorgesehen werden. Im Bedarfsfall kann ein zusätzlicher Verstärker dem Ausgangstransistor J7 vorgeschaltet werden. Ein zusätzlicher torartiger Kreis kann vorgesehen werden, um zu gewährleisten, dass vom Kopf 1 kein Abtausignal während des anfänglichen Anlaufes der ganzen Kühlanlage übermittelt wird. Abtauen kann auch durch elektrische Heizkörper nahe dem Verdampfer an Stelle von Heissgas bewirkt werden.
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DieKontrolle derTemperatur derLadung desFahrzeuges kanndurch eineTemperatursteuereinrichtung bewirkt werden, wie sie in der österr. Patentschrift Nr. 230125 beschrieben ist. In diesem Falle dient die
Gleichstromquelle der Temperaturregeleinrichtung gleichzeitig als Quelle 5 zur Versorgung der Heiz- widerstände R3 und der Kreise 8-10 und J7. Der Oszillator der Temperaturregeleinrichtung kann gleich- zeitig als Quelle 4 für den Wechselstrom für die Brückenschaltung Rl, R2, Wicklung 3 dienen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Steuerung des Abtauens einer Kühleinheit, bei der der Luftstrom über den Verdampfer der Einheit durch eine Überwachungseinrichtung überwacht ist, die zwei temperaturabhängige Widerstände, die vorzugsweise nichtohmsche in Brückenschaltung angeordnete Widerstände sind, wobei einem der Widerstände ein elektrischer Heizkörper zugeordnet ist, und eine Einrichtung zur Anzeige der Änderung der Widerstandsdifferenz beider Widerstände aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beide temperaturabhängigen Widerstände (Rl, R2) jeweils gleichartig neben wenigstens je einem andern Widerstand (R3, R4) angeordnet sind, wobei der dem einen temperaturabhängigen Widerstand (R1) zugeordnete Widerstand (R3) als Heizkörper dient,
während der dem andern temperaturabhängigen Widerstand (R2) zugeordnete Widerstand (R4)'an keinen äusseren Stromkreis angeschlossen ist (Fig. 1).