DE1206930B

DE1206930B - Abtauvorrichtung fuer Kaeltemittelverdampfer

Info

Publication number: DE1206930B
Application number: DEG24313A
Authority: DE
Inventors: Hans Guentner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-04-12
Filing date: 1958-04-12
Publication date: 1965-12-16

Description

Abtauvorrichtung für Kältemittelverdampfer Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtauen des Verdampfers von Kältemaschinen mittels Kältemittelheißdampf, der in einem außerhalb des Kühlraums angebrachten, mit Fremdwärme beschickten Wärmeaustauscher aufheizbar ist und vom Verdichter durch den Verdampfer gedrückt wird.
Bei einer derart bekannten Vorrichtung ist der Wärmeaustauscher über eine Leitung mit dem Flüssigkeitssammler des Kondensators verbunden, wobei in der Leitung ein Expansionsventil angeordnet ist. Weiterhin ist eine Zusatzleitung vorgesehen, die den Verdampfer mit dem Flüssigkeitssammler verbindet und die während des normalen Kühlbetriebes durch ein Rückschlagventil abgesperrt ist. Für den Abtaubetrieb müssen zwei als Dreiwegeventile ausgebildete Ventile umgeschaltet werden, um den im Wärmeaustauscher erzeugten Dampf unter Umgehung des Kondensators und des Verdampfer-Expansionsventils dem Verdampfer zuzuführen. Dabei wird die während des Kühlbetriebes die Saugleitung darstellende Leitung benutzt, jedoch in umgekehrter Richtung durchströmt.
Nachteilig ist bei der bekannten Vorrichtung, daß der Wärmeaustauscher als Hilfsverdampfer ausgebildet ist, daß also mit einem Expansionsventil eine Drosselung auf einen niedrigeren Druck hervorgerufen werden muß, wonach der Niederdruckdampf vom Kompressor wieder auf den Druck im Flüssigkeitssammler erhöht werden muß. Dieses Verfahren ist umständlich. Außerdem ist der apparative Aufwand groß, da zwei teure Dreiwegeventile, von denen insbesondere das in der Saugleitung wegen des großen Durchmessers besonders teuer ist, ein Expansionsregelventil und ein Rückschlagventil notwendig sind. Schließlich ist der Abtaubetrieb thermodynamisch gesehen verlustreich, da der Verdichter auch während der Abtauperiode dauernd das Druckverhältnis überwinden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Abtauvorrichtung anhaftenden Nachteile zu vermeiden, diese insbesondere einfacher, störunanfälliger und thermodynamisch wirksamer zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wärmeaustauscher in der Saugleitung zwischen Verdampfer und Verdichter eingeschaltet ist. Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß kein zusätzliches Expansionsventil benötigt wird, so daß während des Abtauvorganges der gesamte Kreislauf sich im wesentlichen auf gleichem Druckniveau abspielt, der Verdichter also lediglich die Strömungswiderstände zu überwinden hat, was dadurch erreicht wird, daß der vom Verdampfer kommende Kältemitteldampf unmittelbar aufgeheizt und den Kühlleitungen zugeführt wird. Im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung wird die Strömungsrichtung des Kältemittels zwischen Kühlbetrieb und Abtaubetrieb nicht geändert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Wärmeaustauscher aus einem in einem zylindrischen Mantel angeordneten, wendelartig gewellten Dampfrohr besteht, in dem eine Wärmezufuhreinrichtung untergebracht ist. Diese kann in einem getrennten Strömungskanal bestehen, in welchem ein wärmeabgebendes Medium fließt. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht jedoch darin, daß im Dampfrohr eine elektrische Widerstandsheizung eingesetzt ist. Diese ermöglicht mit geringster Trägheit die Rufheizung des Kältemitteldampfes auf eine relativ hohe Temperatur. Wesentlich für den Abtauvorgang ist die im Verdampfer pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge. Zur Erzielung einer hohen Temperaturdifferenz ist also die Rufheizung des Kältemitteldampfes auf eine hohe Temperatur wesentlich.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht schließlich noch darin, daß die Wärmezufuhr im Wärmeaustauscher mittels eines auf die Temperatur des aufgeheizten Kältemitteldampfes ansprechenden Thermostaten regelbar ist.
An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers dargestellt ist, sei die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den Wärmeaustauscher.
In einen zylindrischen Mantel l ist ein gewelltes Rohr 2 so eingesetzt, daß die äußersten Flächen seiner Wellwindungen dicht gegen die Innenwand des umgebenden Mantels 1 anliegen. Auf diese Weise ist ein schraubenförmiger Kanal 3 gebildet, in den der vom Verdampfer kommende Kältemitteldampf durch den Stutzen 4 eintritt und nach Durchströmen des gesamten Kanals durch den Stutzen 5 zum Kompressor austritt. In dem Innern des Rohres 2 ist auf einem keramischen Körper 7 eine Heizspirale 6 mit elektrischen Anschlußklemmen 8 und 9 vorgesehen.
Der zylindrische Mantel 1 ist an seinen beiden Enden durch Deckel 10 und 11 verschlossen, von denen der eine eine Öffnung zum Einführen bzw. Lagern des keramischen Körpers 7 aufweist. An seinem anderen Ende ist der Körper 7 mit seinem Zapfen 12 in einem Vorsprung des dicht schließenden Deckels 10 abgestützt.
Da die von dem gewellten Rohr 2 und dem Zylinder 1 gebildete lange spiralenförmige Leitung eine gegenüber ihrem Querschnitt große beheizte Oberfläche hat, erfolgt durch die Heizspirale 6 eine sehr wirksame Beheizung. Die Form des Leitungsquerschnittes und die spiralenförmige Ausbildung der Leitung tragen dazu bei, daß der Kältemitteldampf beim Durchströmen durcheinander gewirbelt wird und als gleichmäßig erhitzter Dampf die Leitung durch den Stutzen 5 verläßt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist stets einsatzbereit und nicht von einer vorangehenden mehr oder weniger langen Arbeitsdauer der Kältemaschine abhängig. Die Vorrichtung ist verhältnismäßig einfach, benötigt wenig Raum und verursacht geringe Herstellungskosten. Sie kann in jede Kühlanlage auch nachträglich eingebaut werden, zumal sie außerhalb des Kühlraumes angebracht wird.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind weitgehend Abwandlungen der Vorrichtung möglich. So kann beispielsweise statt eines Wellrohres und eines Mantels die Anordnung von zwei ineinandergesetzten Rohren mit einem zwischen die Rohre spiralenförmig eingesetzten Band vorgesehen werden. Auch kann ein ähnlich einem Bündelrohrkondensator ausgebildetes Rohrbündel oder spiralenförmig gewendelte Rohre verwendet werden. Die Beheizung kann statt mittels elektrischer Widerstände auch durch andere Wärmequellen, beispielsweise einer Brenndüse für Gas oder Dl, erfolgen.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Abtauen des Verdampfers von Kältemaschinen mittels Kältemittelheißdampf, der in einem außerhalb des Kühlraums angebrachten, mit Fremdwärme beschickten Wärmeaustauscher aufheizbar ist und vom Verdichter durch den Verdampfer gedrückt wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher in der Saugleitung zwischen Verdampfer und Verdichter eingeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher aus einem in einem zylindrischen Mantel (1) angeordneten, wendelartig gewellten Dampfrohr (2) besteht, in dem eine Wärmezufuhreinrichtung (6) untergebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Dampfrohr (2) eine elektrische Widerstandsheizung (6) eingesetzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr im Wärmeaustauscher mittels eines auf die Temperatur des aufgeheizten Kältemitteldampfes ansprechenden Thermostaten regelbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1693 668; schweizerische Patentschrift Nr. 210 126; USA: Patentschriften Nr. 2 001323, 2 348 784, 2748571.