DE2449421A1

DE2449421A1 - Vorrichtung zur enteisung von kuehlbehaeltern

Info

Publication number: DE2449421A1
Application number: DE19742449421
Authority: DE
Inventors: James J Heaney
Original assignee: Anthonys Manufacturing Co Inc
Current assignee: Anthonys Manufacturing Co Inc
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1974-10-17
Publication date: 1975-08-14
Also published as: AU7418374A; GB1481441A; FR2260764A1; JPS50110144A; US3859502A; CA990961A; FR2260764B1; JPS552542B2

Description

.Dipl.-Ing. H. Sauerland · Dr.-!ng. R. König · Dipl.-1 ng: K. Bengen Patentanwälte ■ 4ααα Düsseldorf so · Cecilienallee 76 - Telefon 43S73S

16. Oktober 1974 29 703 S

Anthony's Manufacturing Company, Inc., 12812 Arroyo Street, San Fernando, California 91342 (V.St.A.)

»•Vorrichtung zur Enteisung von Kühlbehältern"

Kurz zusammengefaßt handelt es sich bei der Erfindung um ein System zum Enteisen großer Türen gewerblich benutzter Kühlanlagen, bei welchem elektrische Heizmittel zum Aufheizen der Metallrahmen und/oder der Oberfläche der Verglasung ein- oder ausgeschaltet werden abhängig davon, ob die relative Feuchtigkeit unterhalb oder oberhalb eines gewählten Wertes liegt. Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Enteisungssystem für Kühlschranktüren und befaßt sich, genauer gesagt, mit einer auf Luftfeuchtigkeit ansprechenden Heizregulierung.

SelbstbedienungsSupermärkte, welche gefrorene Mahrungsmittel verkaufen, benutzen häufig Tiefkühllagerbehälter, die, um den Kunden die Tiefkühlwaren zu zeigen, in Metallrahmen gefaßte Glastüren haben. Da die Oberflächentemperatur des Metallrahmens, des Unterbaues und der Glastür durch den gefrorenen Innenraum der Umgebungstemperatur gegenüber verringert ist, neigt Feuchtigkeit dazu, auf der Oberfläche dieser Bauteile und auf dem Glas dann zu kondensieren, wenn die relative Luftfeuchtigkeit den Taupunkt bei der niedrigeren Temperatur der Türen erreicht. Eine Methode, die Bildung von unerwünschtem Beschlagen oder Vereisen der Kühlschranktüren sowie das Entstehen von Wasserlachen auf dem Boden zu verhindern, besteht darin, eine elektrische Widerstandsheizung vorzusehen in Form von Widerstandsdrähten,

S09833/0S38

2 sn

die in den Bauteilen aus Metall untergebracht sind, sowie einer transparenten Widerstandsbeschichtung auf dem Glas, .um die Oberflächentemperatur des Glases und des Metalls oberhalb des Taupunkts der Umgebungsluft zu halten. Jedoch bedeutet eine ständige Beheizung durch diese Mittel einen 'hohen Stromverbrauch; außerdem wächst die vom Kühl- oder Gefrieraggregat benötigte Energie.

Das Enteisungssystem für Türen von Kühlschränken und Tiefkühltruhen nach der Erfindung setzt die benötigte elektrische Energie und die Belastung des Kühlaggregats wesentlich herab. Insbesondere wurde gefunden, daß es nicht notwendig ist, den Türrahmen und/oder das Glas ständig zu beheizen, sondern nur dannj wenn die r.elative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft den Taupunkt auf der Oberfläche der unbeheizten Türen erreicht. Die Erfindung sieht eine Einrichtung vor, die einen Feuchtigkeitsfühler enthält, welcher auf die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft anspricht. Ein an den Ausgang des Feuchtigkeitsfühlers angeschlossener Steuerstromkreis bewirkt in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit ein Verbinden oder Trennen der Widerstandsheizelemente des Türrahmens und/oder des Glases in Bezug auf die Stromquelle. Auf diese Art und Weise ist bei geringer Luftfeuchtigkeit die Stromzufuhr zu einigen oder allen Widerstandsheizelementen unterbrochen und nur dann eingeschaltet, wenn die relative Feuchtigkeit der Umgebungsluft auf einen Wert ansteigt, bei dem die Oberfläche des Türrahmens und/oder des Glases den Taupunkt erreicht und sich Kondensat auf den Türen niederschlägt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. Dort zeigen

Fig. 1 ein elektrisches Schaltschema, das die bevorzugte Ausführung der Erfindung versinnbildlicht, und

03833/053

Fig. 2 einen Schnitt zur Veranschaulichung einer bevorzugten baulichen Ausführung.

In der Zeichnung ist die Tür einer Kühlanlage des Typs, wie er in Supermärkten benötigt wird, um Lebensmittel, die kühl gehalten werden müssen, zu zeigen und zu lagern, allgemein mit 10 bezeichnet» Die Kühlschranktür 10, in einer Metallzarge 11 gehalten, ist mit einer Glaswand versehen, die in üblicher Weise aus zwei oder drei Glasscheiben mit dazwischenliegenden luftleeren Räumen gefertigt ist, um den Wärmeübergang zu verringern. Die zwei oder mehr Glasscheiben 12 und 14 sind in einem Metalltürrahmen 16 montiert. Der Türrahmen und die Türzarge sind mit einer Anzahl von Widerstandsdrähten 17 versehene Eine der Scheiben ist mit einer sehr dümnen transparenten und elektrisch leitenden Schicht versehen, um die Oberfläche des Glases aufzuheizen. Beheizte Glasscheiben dieses Typs sind in dieser Art bekannt.

Der Strom wird den Widerstandsheizelementen der Tür 10 und der Türzarge von einem normalen Netz AC von 115 oder 220 Volt Wechselspannung durch ein Relais zugeführt, welches durch Erregung einer vorgeschalteten Relaisspule 20 in seine geschlossene Stellung geschaltet werden kann. Die Relaisspule 20 wird von einem Steuerstromkreis gespeist, welcher eine Stromquelle 22, verbunden mit dem 115 oder 220 Volt-Netz, enthält. Die Stromzufuhr enthält vorzugsweise einen Reduziertransformator mit einem von der Stromquelle getrennten Niederspannungsausgang. Der Ausgang der Stromquelle liefert Strom durch eine Diagonale einer Wheatstonesehen Brücke oder kurz Meßbrücke 24. Ein Zweig der Meßbrücke enthält einen Feuchtigkeitsfühler 26, der vorzugsweise aus einem durch Feuchtigkeit Widerstand erzeugenden Material hergestellt ist, beispielsweise aus schwefelhaltigem Polysteren. Dieses ist bekannt unter dem

0 9 8 3 3/0538

Namen "Pope Cell" und in dem Artikel "Linearizing Relative Humidity Measurements" von George Whitehaus in der Zeitschrift "Instruments and Control Systems", September 1972, Seiten 72 und 73 beschrieben. Ein weiterer Zweig der Meßbrücke 24 besteht aus einem veränderbaren Widerstand 28, der durch einen Drehknopf 30 steuerbar ist. Die andere Diagonale der Meßbrücke 24 bildet beispielsweise den Eingang eines Schaltkreises 32. Der Schaltkreis schaltet beim Übergang von seiner einen in die andere Ruhestellung die Polarität der Eingangsspannung um. Der Ausgang des Schaltkreises 32 betätigt seinerseits ein Steuerrelais 34, das einen Schalter 36 hat, um die Spule 20 des Leistungsrelais mit dem 115/220 Volt-Netz zu verbinden. Das Relais 34 ist als Beispiel gezeigt. Es kann ersetzt werden durch ein Halbleiterschaltelement oder ein anderes empfindliches Schaltgerät.

Ein typischer Aufbau eines erfindungsgemäß gestalteten Systems ist in Fig. 2 gezeigt. Dort ist eine Steuerschaltung in einem Kasten 38 untergebracht, vorzugsweise innerhalb der Kühl- oder Gefrieranlage. Der Kasten 38 kann an der Metallzarge 11 der Kühlschranktür befestigt werden, dort wo die Heizdrähte zur Verbindung mit der Stromquelle herausragen. Der Feuchtigkeitsfühler 26 ist außerhalb und vorzugsweise oberhalb der Kühlschranktür 10 angeordnet. Dabei ist das Kabelpaar des Fühlers 26 durch eine kleine Öffnung in tier Isolierwand 42 oberhalb der Tür des Kühlschranks geführt. Die vom Fühler 26 ausgehenden Leitungen sind in dem Kasten 38 durch entsprechende Steckverbindungen 44 mit dem SteuerStromkreis verbunden.

Der Steuerknopf 30 ragt aus dem Kasten 38 heraus und ist vorzugsweise mit einer Skala versehen, welche in Prozent die relative Luftfeuchtigkeit anzeigt. Im Normalfall sollte der Steuerknopf 30 auf eine relative Luftfeuchtigkeit

509333/8538

von 55% eingestellt, werden. Normalerweise sollte er auf die höchste relative Luftfeuchtigkeit eingestellt sein, was gewährleistet, daß die Kühlschranktür frei von unerwünschter Feuchtigkeit bleibt. Passende elektrische Verbindungen sind wahlweise zwischen dem Kasten 38 und den Leitungen, welche die Stromzufuhr zu der beheizten Glasscheibe 12 und/oder den Heizdrähten im Türrahmen 16 und in der Zarge 11 herstellen, vorgesehen. Anschlüsse vom Steuerkasten 38 zum Netz sind ebenfalls vorgesehen.

Während des Arbeitens in Abhängigkeit von der Einstellung des veränderbaren Widerstandes 28 durch den Einstellknopf 30 veranlassen Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit oberhalb oder unterhalb des gewählten Niveaus den Schaltkreis, das Relais 34 zu betätigen. Wenn die Feuchtigkeit am Fühler 26 unterhalb des erwähnten Niveaus liegt, öffnet das Relais 34 den Schalter 36 und läßt das Relais 20 abfallen, womit dessen Schalter 18 geöffnet wird. Dies unterbricht den Stromkreis, der die beheizten Drähte und die Fenstereinfassung der Tür enthält. Jedes Ansteigen der Feuchtigkeit über das eingestellte Niveau bewirkt, daß die Polarität am Ausgang der Meßbrücke gewechselt wird. Dies betätigt den Schaltkreis 32 und veranlaßt das Relais 34, den Schalter 36 zu schließen, wodurch das Leistungsrelais den Heizstromkreis durch den Schalter 18 schließt und Strom durch die Kühlschranktürheizelemente fließen läßt. Die Erfindung liefert daher die Möglichkeit, die durchschnittliche vom Enteisungssystem benötigte Energiemenge zu verringern, weil die Wärme nur dann in die Glasscheibe der Tür und in die Scheibenbefestigungsteile und/oder in die Verglasung der Kühlschranktür geleitet wird, wenn die Feuchtigkeit über das eingestellte Niveau ansteigt, bei welchem der Feuchtigkeitsniederschlag eintritt.

In der bevorzugten Ausführung bilden die Zarge, der Rahmen

50 9 8 33/0538

und die Glasbeheizungselemente Teile der gesteuerten Last. Doch kann es bei manchen Einrichtungen wünschenswert sein nur die Heizelemente im Metallrahmen und/oder der Zarge zu steuern, während das Glas ständig beheizt wird. Es wird einleuchtend sein, daß andere Kombinationen einer feuchtigkeitsgesteuerten Heizung und einer ständigen Heizung- der betreffenden Heizelemente möglich sind, die gleichfalls den Erfindungsgedanken verkörpern. Obgleich eine bevorzugte Ausführung eines Feuchtigkeitsfühlers beschrieben wurde, kann der Erfindungsgedanke auch leicht mit anderen Typen oder Formen solcher Fühler verwirklicht werden.

Unter Enteisen im Sinne dieser Beschreibung soll auch der Fall verstanden werden, daß die kondensierte Feuchtigkeit sich noch nicht in fester Form befindet, sondern nur einen die Durchsichtigkeit beeinträchtigenden Niederschlag bildet.

5 0 9 8 3 3/0538

Claims

Anthony's Manufacturing Company, Inc, 12812 Arroyo Street, San Fernando, California 91342 "(V.St.A.) Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Enteisen der durchsichtigen Tür eines Kühlbehälters mit in oder an der Tür angeordneten elektrischen Heizelementen, gekennzeichnet durch einen Feuchtigkeitsfühler (26), der für den Feuchtigkeitsgehalt der außen mit der Tür (10) in Berührung stehenden Luft empfindlich ist und mindestens einen Teil der Heizelemente (17) über eine Steuerung (20, 24, 32) von einer Stromquelle (AC) trennt, wenn die Luftfeuchtigkeit außerhalb der Tür (10) einen Wert hat, bei dem sich auf der Tür (10) Feuchtigkeit noch nicht niederschlägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizelemente mindestens einen elektrisch leitenden, einen Heizwiderstand bildenden Belag auf mindestens einer Fläche mindestens einer die Türfüllung bildenden Glasscheibe (12, 14) enthalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür aus einem in einer Metallzarge (11) montierten Metallrahmen (16) besteht und die Heizelemente (17) entweder in der Zarge (11) oder dem Rahmen (16) oder in diesen beiden Teilen eingebettet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsfühler mindestens einen Widerstand enthält, der seinen Betrag in Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit der Luft außerhalb der Tür ändert.

50 98 3 3/0S38

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung für den Heizstrom oder die Heizströme eine Wheatstonesche Brücke (24) enthält, deren einer Zweig den Feuchtigkeitsfühler enthält, während ein anderer Zweig aus einem veränderbaren Widerstand (28) besteht, der auf einen Wert einstellbar ist, bei dem der Feuchtigkeitsfühler (26) bei abgeglichener Brücke (24) den Heizstrom oder die Heizströme ganz oder teilweise ausschaltet bzw. einschaltet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Schaltelemente (32) enthält, die darauf ansprechen, ob die Brücke (24) im einen oder anderen Sinne sich im nichtabgeglichenen Zustand befindet, und die ihrerseits den Heizstrom oder die Heizströme mindestens teilweise einschalten bzw. ausschalten,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die ,Steuerung einen Niederspannung liefernden Trenntransformator enthält, der eine Stromquelle (22) mit einem Netz (AC) verbindet.

509833/0538