DE2516601A1 - Verdampferschlange fuer kuehlzwecke mit bei luft arbeitenden kuehlgeraeten - Google Patents

Description

CLARK EQUIPMENT COMPANY in Buchanan, Michigan (V.St.A.)

Verdampferschlange für Kühlzwecke bei mit Luft arbeitenden Kühlgeräten.

Luftkühlschlangen bei Ausrüstungen für Kühlzwecke werden normalerweise auf einer Temperatur gehalten, die unter dem Gefrierpunkt der ankommenden Luft liegt. Die Folge hiervon ist, daß sich Eis an den Schlangen insbesondere in dem Bereich niederschlägt, wo die Luft auf die Schlangen im Lufteinlaßbereich auftrifft. Die Eisbildung am Lufteinlaß vollzieht sich sehr schnell, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der ankommenden Luft groß bzw. hoch ist. Durch die Eisbildung wird der Durchgang von Luft durch die Lufteinlaßfläche hinreichend bzw. soweit eingeengt bzw. eingeschränkt, daß die Kühlschlangen für die Luft unwirksam gemacht werden. Dieses Problem ist im Falle der Kühlschlangen von offenen Schaukästen der in gekühlte Lebensmittel im Kleinverkauf abgebenden Geschäften verwandten Bauart sehr ernsthaft. Die Schlangen und die Rippen an den Schlangen, die zum Kühlen der Luft verwandt werden, bekommen schnell einen Eisüberzug von solch' einer Dicke bzw. Stärke, die einen Luftstrom durch den Verdampfer verhindert. Wenn dies eintritt, so hört der Luftumlauf auf und ist es notwendig, den Verdampfer zu entfrosten bzw. abzutauen. Während des Abtauzyklusses

509848/0339

bzw. des Abtauvorganges' wird die Luft nicht einwandfrei gekühlt. Es ist in der Praxis üblich, heiße Energie den Verdampfern zuzuführen bzw, in diese während des Abtauvorganges einzuspritzen. Dies erhöht die Kosten für den Betrieb der mit Luft arbeitenden Kühlsysteme. Daher ist es wünschenswert, daß die Kühlperiode zwischen den Abtauvorgängen so lang wie möglich ist, um die Zahl von kostspieligen Abtauvorgängen zu verringern.

Das Problem der VereisungVder Einlaßfläche eines Verdampfers ist nicht neu. Es sind viele Versuche gemacht worden, um die nachteiligen Wirkungen solcher Vereisungen zu mindern.

Eine vorgeschlagene Lösung besteht darin, eine Mehrheit von Luftdurchlässen und/oder Auslässen im Abstand auf die Länge der Luftschlangen vorzusehen, um so die Eisbildung auf die Länge der Schlangen zu verteilen und so die Zeit zwischen dem Abtauzy.klus zu verlängern. Diese Annäherung an'die Lösung ist in folgenden USA-Patentschriften gezeigt:

USA-Patentschrift 2,152,291 - Star et al. USA-Patentschrift 2,295,626 - Booth USA-Patentschrift 5,364,696 - Maxwell.

Ein zweiter Versuch zur Verringerung der Schwierigkeiten, welche von dem verringerten Luftstrom infolge der Eisbildung herrühren, besteht darin, die Schlangen- und Rippengestaltung der Verdampferschlange so zu formen, um die Wirkung der Vereisung auf den Luftstrom zu verringern und so die Zeit zwischen dea Ab'tauperioden zu vergrößern. Dieser Versuch der Lösung des Problems ist gezeigt in der USA-Patentschrift 3,359,750 - Hanson.

Bei einigen bzw. gewissen dieser Patentschriften befindet sich die Beiwegöffnung in dem gekühlten Raum. Dies ergibt einen Wechsel in der Lufttemperatur und in dem Luftumlauf,rda"sich das'Eis an dem Einlaßbereich der Kühlschlangen bildet.

509848/0339

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung bzw. ein Gerät, welches eine Vergrößerung bzw. Verlängerung der Kühlperiode zwischen den Abtauperioden bei Kühlsystemen zuläßt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Luftkühlinittel, welche einen ersten Lufteinlaß bzw. Lufteinlaßfläche aufweisen, was Gegenstand ist, um die Luftbewegung bei Eisbildung zu hemmen bzw.

zu unterbrechen, und ein solches Kühlmittel mit einem zweiten Einlaß vorsieht, welcher bei der Hemmung bzw. Sperrung des ersten Lufteinlasses wirksam wird. Die Erfindung enthält eine Vorkehrung für einen beschränkten Luftdurchgang, durch welchen Luft, wenn der erste Einlaß durch Eis geschlossen ist, in eine Luftkammer strömt und von der Luftkammer durch den zweiten Lufteinlaßbereich bzw. die zweite Lufteinlaßfläche strömt. Die Luft kammer weist einen Eissammelhohlraum bzw. eine solche Vertiefung auf, in welche Eis aus der . luft geblasen wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Luftkühlvorrichtung bzw. ein solches Gerät für gekühlte Nahrungsmittel, SchaubehäLter bzw. Abteile, in welchen der Luftstrom durch den Behälter nur einer geringen Wirbelung bzw. Beunruhigung als Ergebnis der Vereisung an den Luftschlangen unterworfen ist, wobei die größte Kühlperiode zwischen den Abtauperioden ermöglicht ist.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Luftkühlgerät zu schaffen, welches eine maximale zeitliche Kühlperiode zwischen zwei Abtauvorgängen besitzt.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Gerät vorzusehen, bei welchem die Luftkühlmittel erste und zweite Lufteinlaßbereiche bzw. solche Flächen mit einem beschränkenden Durchgang dazwischen aufweisen, sodaß die sich bewegende Luft durch den ersten Lufteinlaßbereich bzw. die erste Lufteinlaßfläche hindurchgeht, bis der Durchgangdurch Eis behindert bzw. gehemmt oder ge-

98^3/0339

sperrt ist, hinter welchem die Kühlspirale sich mit der Luft fortsetzt, die durch den zweiten Einlaßbereich eintritt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Kühlgeräts mit einem beschränkten Luftbeiweg zwischen dem ersten und zweiten Lufteinlaß, um eine lange Kühlperiode zwischen den Abtauvorgängen zu ermöglichen und eine möglichst geringe Störung bzw. Unruhe in dem zu kühlenden Raum zu verursachen.

Es ist ein anders Ziel der Erfindung, ein Luftkühlgerät zu schaffen, welches eine lange Kühlperiode zwischen dem Abtauvorgang für eine Schaustellung im Einzelhandel und Ausgabebehälter für gekühlte Nahrungsmittel besitzt.

Es ist noch ein Ziel der Erfindung, einen wirksamen und wirtschaftlichen Luftkühlapparat bzw. ein solches Gerät mit einem langen zeitlichen Zwischenraum zwischen den Abtauvorgängen zu schaffen.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und der Beschreibung. Sie sind im wesentlichen in den angefügten Ansprüchen zum Ausdruck gebracht.

Die Fig, in der Zeichnung gibt einen Querschnitt durch einen gekühlten Nahrungsmittelschaukasten 2 wieder, der einen gekühlten Raum 4 bzw. eine solche Zone ausweist, in welcher Nahrungs- bzw. Lebensmittel bzw. Verpackungen 6 von solchen auf einem Gestell bzw. Ständer 12 zur Schau gestellt sind. 13 können Glasschiebetüren oder andere herkömmliche Zugänge zu dem gekühlten Schaustellungsraum sein. Aus dem Schaustellungsraum 4 wird durch die Durchgänge 14 und 15 um das Gestell 12 herum Luft abgesaugt, um dann durch die Kühlschlange und den Durchgang 8 durch den Luftaustrittsrost 10 zu gehen, um den Kreislauf im gekühlten Raum 4 zu schliessen.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeiepiel der Erfin^ dung ist 2 eine gekühlter Schaukasten der normalen Bauart,

509848/0339

welche in Nahrungsmittel- bzw. Lebensmittel-Einzelhandlungen bzw. -geschäften für die Schaustellung von gekühl-e tem oder gefrorenem Fleisch oder anderen Nähr- bzw. Lebensmitteln verwandt wird. Der wiedergegebene Kasten besitzt Glasschiebetüren für den Zugang zu dem gekühlten Raum 4. Das Fleisch oder die Nahrungsmittel β sind auf einem Traggestell bzw. einer Tragstütze 12 angeordnet, welche sowohl aus Vollmaterial als auch aus perforiertem bzw. gelöchertem Material bestehen kann. Von dem gekühlten Raum 4 wird durch die Durchgänge 14 und 15 Luft abgesaugt, welche die Tragstütze in einem Luftraum 18 umgeben. Die Luftfortbewegungs- bzw. Umwälzmittel 20, die vorliegendenfalls als ein elektrischer Lüfter oder Ventilator gezeigt sind, werden verwandt, um die Luft von der Luftkammer 18 und die Fortleitleitung 22 durch Einhalten eines Luftdruckes in der Leitung 22, der über dem Druck in der Luftkammer 18 liegt. Die Luftkühlmittel 16 sind hier als Verdampferschlange mit einer vertikalen Abmessung von etwa 10 cm und einer Abmessung von der Vorderseite nach der Rückseite von etwa 40 cm, wobei die Abmessung der Verdampferschlange von der Größe des Kastens bzw. des Behälters abhängt. Wenn der Kasten ein 1J50 cm Standardkasten ist, ist der Verdampfer 16 etwa 1 200 cm lang. Der primäre oder erste Einlaßraum bzw. -bereich 24 hat daher eine Höhe von 10 cm an einem Luftauslaßbereich 24.bzw. dieser Zone. Der zweite Einlaßbereich bzw. die zweite Einlaßfläche 28 beläuft sich von vorne nach hinten auf 300 cm und ist daher dreimal so groß wie die Fläche (area) des primären Einlaßbereiches 24 bzw. dieser Einlaßfläche. Der beschränkende Bypass (Beiweg) 30 zwischen der ersten und zweiten Einlauffläche beläuft sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf 1,25 cm **nd erstreckt sich auf die Länge der Ver-

509848/0339

dampferschlange 1β und hat daher die Größe von ungefähr 1/8 der Fläche des ersten Einlaßbereichs 24 oder 1/24 der Fläche des zweiten Einlaßbereichs 28. Die Restriktion bzw. Einschränkung JO liegt in der gleichen. Ebene.wie der erste Einlaßbereich 24, sodaß die Luft,'welche durch den 1,25 cm Schlitz kommt, über die Oberfläche des zweiten Einlaßbereiches bzw. dieser Einlaßfläche 28 gegen die die Kälte sammelnde Vertiefung- J52 bzw. Höhlung wandert. Die Tiefe der kältesammelnden Höhlung beläuft sich auf etwa 7,5 cm und erstreckt sich über die Länge der Kühlmittel 16. Die Luftkammer 34 beläuft sich auf etwa 7,5 cm Höhe und erstreckt sich über die Länge der Kühlmittel oder des Verdampfers 16. Die Luftkühlmittel 18, Vielehe eine Größe von 10 cm χ 40 cm χ 120 cm haben, ist von einer Standardausführung, welche sich gerippter Schlangen bedient, durch die das Kühlmittel hindurchgeht, um die Schlangenfläche und die Rippen zu kühlen. Luft kommt normalerweise durch die Luftkühlmittel oder Verdampfer 16 vorbei, welche sich in der Luftzufuhrleitung 22 von dem Lufteinlaßbereich nach dem Luftauslaß befinden. Die Luft sehreitet nach oben durch die Leitung in die Luftkammer 9 fort. Der Verteiler ist üblicher Ausführung. Luft tritt durch diesen Verteiler von der Luftkammer 8 in den gekühlten Raum 4.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende:

Luft wird von der Kammer 18 mit Hilfe des Luftantriebes 20 abgesaugt, welcher vorliegendenfalls als ein elektrischer Ventilator oder Lüfter ausgebildet ist, der sich in einer Luftführungsleitung 22 befindet, welche Luftkühlmittel 16 enthält. Nach dem Abtauzyklus, wenn die Kühlmittel 16, Vielehe als Verdampfer gezeigt sind, vollständig von Eis befreit sind, tritt Luft in den ersten Lufteinlaßbereich 24 ein und geht durch das Kühlmittel 16 sowie aus dem Luftauslaß 26 bei einer geringe-

5098Λ8/0339

ren Temperatur aus, als/die mit der der Eintritt erfolgt ist. Dann durchtritt die Luft die Leitung 8 nach oben und kehrt durch den Diffuser zurück durch den gekühlten Raum 4 in die Luftkammer 18, wo das Umlaufspiel wiederholt wird.

Wenn sich Eis auf dem ersten Lufteinlaßbereich bildet, baut sich Druck in der Luftkammer J6 auf, der ein wachsendes bzw. vergrößertes Volumen von umlaufender Luft ergibt, die durch die beschränkende Öffnung JO hindurchgeht, welche etwa 1/8 der Querschnittsfläche der ersten Einlaßfläche 24 aufweist. Wenn dieses Eis sich an der Lufteinlaßfläche 24 bildet, tritt eine Verstopfung ein und geht das ganze umgewälzte Volumen an Luft durch die 1,25 cm große Lufteinschränkung 30 in eine zweite Luftkammer 34. Die Geschwindigkeit der Luft infolge der Hemmung 30 ist hinreichend, wenn die Lufteinlaßfläche 24 verstopft ist, um Lufteis zur Folge zu haben, das gegen die zweite Einlaßfläche 28 in die Eissamme lhöhlung zu schleudern bzw. zu werfen, wenn die Luft eine 90° Drehung macht und die Luft in die Kühlmittel 16 durch die zweite Einlaßfläche 28 tritt. Die Querschnitts fläche dieses Lufteinlaßbereiches 38 entspricht annähernd dreimal dem Querschnittsbereich des Lufteinlasses 24 und dies zusammen mit der inneüichen Trennung an den Einteilehen von der Luft. Die Sammlung in der Vertiefung 32 zeigt sich nur in einem sehr langsamen Bilden von Eis an den Schlangen und Rippen in dem Lufteinlaßbereich Die durch den Lufteinlaß 28 kommende Luft wird durch die Luftkühlmittel 16 gekühlt und durch den Luftauslaßbereich 26 abgesaugt und tritt hernach in der Luftleitung 8 und durch die Luftkammer 9 sowie den Verteiler in den gekühlten Raum 4. Danach tritt die Luft in die Luftkammer l8, wo der Luftumlaufzyklus erneut beginnt.

509848/0339

Mit Ausnahme des Beiweges bzw. der Nebenleitung von Luft durch den Lufteinlaßbereich 28, wie er durch die Restriktion J5O ermöglicht ist, wird der Kühlzyklus unwirksam, sobald wie der Lufteinlaßbereich 2.K mit Eis verstopft ist. Dieser Beiweg 30 läßt es zu, daß die Luft in einen zweiten Lufteinlaßbereich 18 in den Luftkühlmitteln eintritt und so die effektive Kühlperiode mehrfach verlängert. Diese Ausdehnung der Kühlperiode ist regelmäßig um einen größeren Betrag durch die träge Zurückweisung der durch den Luftstrom, in der das Eis ansammelnden Höhlung yi verlängert, sodaß das Eis durch die Luft nicht länger zur Verfügung steht, um den zweiten Lufteinlaßbereich 28 zu verstopfen.

Hieraus ergibt sich, daß durch die Verwendung der Erfindung die Periode zwischen den Enteisungszyklen mehrfach verlängert ist, ohne bemerkenswerte Verlängerung der Zeitspanne des Enteisungsvorganges. Bei der Anwendung der Erfindung kann solche Luft über gekühltes Material in dem Schaukasten über eine längere Zeitperiode fließen. Dies verringert die Verschlechterung der in dem Kasten zur Schau gestellten Nahrungsmittel.

Es ist klar, daß zahlreiche Änderungen in den Einzelteilen und Proportionen der Teile vorgenommen werden können, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen·

509848/0339

Claims (6)

Patentansprüche.

1. Mit Luft arbeitendes Kühlgerät., gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

eine Luftführungsleitung (8);

ein Antreibmittel (20), Belüfter, Ventilator, welcher die Luft durch die Leitung in Umlauf setzen kann;

Kühlmittel (16) inder Leitung mit einem Lufteinlaß- bzw. Lufteintrittsbereich (24) bzw. -fläche, einem zweiten Lufteinlaßbereich bsw. einer zweiten Lufteinlaßfläche (28) und einem Luftauslaßbereich bzw. einer Luftauslaßfläche (26);

die erste Einlaßfläche bzw. Eintrittsfläche (24) ist in einer zur Strömung der Luft durch die Leitung senkrechten Ebene angeordnet;

die zweite Einlaß- bzw. Eintrittsf.lache (28) liegt in einer Ebene zur ersten Einlaßfläche (24) senkrechten Ebene;

Beschränkungsmittel (.50) sind zwischen der ersten (24) und der zweiten (28) Liifteinlaßfläche vorgesehen;

eine Luftkammer (34) ist zwischen den Beschrankungsmitteln (30) und der zweiten Lufteinlaßfläche (28) angeordnet;

wobei bei fehlenden Eisbedingungen, das größere Volumen der Luft durch die erste Einlaßfläche strömt und, wenn;

der erste Einlaß von Eis verstopft wird, ermöglichen die Beschränkungsmittel den Fluß eines größeren Luftvolumens durch die zweite Einlaßfläche zum Kühlelement hierbei;

509848/0339

— £ —

die Vorsehung eines Einlasses von Luft in das Kühlelement, wenn die erste Einlaßfläche von Eis veräxjpft wird.

2. Mit Luft arbeitendes Kühlgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eissammeihöhlung (32) in welche das Eis durch eine Trägheitskraft getrieben wird.

5· Mit Luft arbeitendes KUhlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Luftbeschränkungsmittel in der ersten und der zweiten Lufteinlaßfläohe kleiner als l/j5 der Querschnittsfläche der ersten Lufteintrittsfläche ist.

k. Mit Luft arbeitendes Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel bzw. Verengungsmittel zwischen der ersten und der zweiten Lufteintrittsflache bzw. -bereich in einer Ebene liegen, welche der Ebene des ersten Einlasses parallel und Senkrecht (normal) zur Ebene der zweiten Einlaßfläche ist.

5. Mit Luft arbeitendes Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Luftkammer eine Vertiefung bzw. Höhlung zum Sammeln von Eis befindet.

6. Mit Luft arbeitendes Kühlgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschränkungsmittel an einem Ende der Luftkammer angeordnet ist·» das sich wie das eissammelnde Höhlung bzw. Vertiefung oder dergleichen an bzw. in dem anderen Ende der Luftkammer befindet und daß eine zweite Einlaßfläche zwischen den Beschränkungsmitteln und der eissammelnden Höhlung bzw. Vertiefung vorgesehen ist.

509848/0339