DE2536398A1 - Kuehlanlage - Google Patents

Description

Kühlanlage

Es ist üblich, dass in Supermärkten und anderswo eine grosse Anzahl von Kühlgeräten verwendet wird, die jeweils mir ihrem eigenen Verdampfer und ihrer eigenen Enteisungseinrichtung für den Verdampfer versehen sind. Da die verwendeten verschiedenen Kühlgeräte auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten und unter unterschiedlichen Bedingungen betrieben werden können, kann es erforderlich sein, dass die Verdampfer in einigen der Kühlgeräte öfter oder für eine grössere Zeitspanne enteist werden müssen als andere.

Es ist üblich, den Enteisungszyklus für die Verdampfer mittels einest ,Zeitgebers einzuleiten und zu beendigen, wie beispielsweise in der US-PS 3 464 226 beschrieben. Die Ansammlung von Eis und Reif auf den Kühlschlangen und Kühlrippen eines Verdampfers ändert sich jedoch oft beträchtlich von Zeit zu Zeit

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und von Tag zu Tag mit Änderungen in der Feuchtigkeit und der Aktivität der Kunden beim Öffnen und Schliessen von Türen oder dem Hineinlangen in die Kühlgeräte. Infolgedessen kann die Dauer eines Enteisungsvorganges, der durch einen Zeitgeber gesteuert wird, entweder länger oder kurzer als die für einen wirksamen Betrieb der Anlage erforderliche Dauer sein. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind bereits verschiedene Arten von Enteisungssteuervorrichtungen entwickelt worden, die auf einen Betriebszustand der Verdampfer, beispielsweise auf die Ansammlung von Eis und Reif auf den Kühlschlangen und Kühlrippen des Verdampfers, ansprechen und einen Enteisungsvorgang einleiten und/oder beendigen. Derartige Vorrichtungen kann man als "Bedarfsenteisungs"-Steuervorrichtungen bezeichnen. Typische Beispiele dafür sind in den US-PS'en3 282 065, 3 355 904, 3 374 643, 3 464 224 und 3 453 837 beschrieben.

Obgleich Bedarfsenteisungsanlagen gewisse Vorteile haben, ist es im allgemeinen unerwünscht, eine grosse Anzahl des Hauptteils der in einer Kühlanlage verwendeten Verdampfer gleichzeitig zu enteisen. Wenn das geschehen sollte, so kann bei Verwendung einer elektrischen Enteisungseinrichtung die Leistungsbelastung zu gross werden, wohingegen, wenn Heissgas aus dem Kompressor als Enteisungsmittel verwendet wird, die Menge an gasförmigem Kältemittel, die zu dem Kompressor zurückgeleitet wird, und die Zufuhr von flüssigem Kältemittel, das für diejenigen Verdampfer zur Verfügung steht, die in einem Kühlzyklus arbeiten, unzulänglich sein kann. Die Verwendung von Bedarfsenteisungssteuereinrichtungen schliesst deshalb nicht die Möglichkeit aus, dass eine zu grosse Anzahl von Verdampfern gleichzeitig enteist wird.

Gemäss der Erfindung werden die vorgenannten Merkmale und

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Beschränkungen der bekannten Anlagen überwunden und Steuereinrichtungen geschaffen, welche einen beständigen und wirksamen Betrieb von Kälteanlagen sicherstellen, die zahlreiche Verdampfer enthalten, welche eine periodische Enteisung erfordern. Für diesen Zweck enthält die Kühlanlage nach der Erfindung Einrichtungen, mit denen die zum Enteisen der Verdampfer vorgesehenen Elemente in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Zustand wirksam gemacht werden, wobei aber die tatsächliche Einleitung des Enteisungszyklus der verschiedenen Verdampfer durch selektive Einrichtungen gesteuert wird, so dass eine übermässige Abzapfung aus der Kühlanlage ausgeschlossen und gleichzeitig eine wirksame Enteisung der darin enthaltenen Verdampfer sichergestellt ist.

Die Erfindung schafft also eine,eine Vielzahl von Verdampfern, die jeweils mit Einrichtungen zu ihrer Enteisung versehen sind, enthaltende Kühlanlage, welche mit Fühlern versehen ist, die die Entexsungseinrichtungen unter vorbestimmten Bedingungen wirksam machen, zusammen mit Steuereinrichtungen zum selektiven Einleiten des Betriebes derjenigen Entexsungseinrichtungen, die durch die Fühler wirksam gemacht worden sind, wodurch nur ein Teil der Verdampfer gleichzeitig eine Enteisung erfährt.

Die Fühler sprechen vorzugsweise auf den Vereisungszustand der Verdampfer an, um die Entexsungseinrichtungen wirksam zu machen, und bei den verwendeten Entexsungseinrichtungen wird vorzugsweise heisses Kältemittelgas aus dem Kompressor verwendet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird"im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer

Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung

einer Ausführungsform der Erfindung.

In der zu Erläuterungszwecken gewählten Darstellung in Fig. 1 enthält die Kühlanlage eine Kompressoranlage, welche jede geeignete Anzahl von einzelnen Kompressoren 2 enthalten kann, die in der erforderlichen Weise angeordnet sind, um einen ausreichenden Kältemittelstrom durch die Anlage sicherzustellen. Das komprimierte gasförmige Kältemittel strömt von der Kompressoranlage durch eine Heissgasleitung 4 zu einem Kondensator 6, von welchem aus flüssiges Kältemittel durch eine Flüssigkeitsleitung 8 zu einem Sammler 10 und zu den verschiedenen Verdampfern 12, 14, 16, 18, 20 usw. innerhalb der Kühlgeräte 22, 24, 26, 28, 30 usw. strömt. Die verschiedenen Kühlgeräte können irgendeiner der vielen verschiedenen Anforderungen innerhalb eines Supermarktes oder dgl. angepasst sein. Es kann sich um Milchvitrinen, Truhen und Vitrinen für gefrorene Lebensmittel, begehbare Behältnisse oder Aufbewahrungskästen handeln. Diese Kühlgeräte sind jeweils mit ihrem eigenen Verdampfer versehen, der aus einer oder mehreren Rohrschlange-Kühlrippen-Anordnungen bestehen und so ausgelegt sein kann, dass er bei einer geeigneten Temperatur arbeitet, um das darin enthaltene Produkt auf einer gewünschten Temperatur zu halten. Jeder Verdampfer ist mit einem neben ihm angeordneten Expansionsventil 32 versehen, welches flüssiges Kältemittel aus der Flüssigkeitsleitung in den Verdampfer einlässt, damit es darin expandiert. Das verdampfte Kältemittel kehrt aus den Verdampfern über eine Absaugleitung 34 zu den Kompressoren 2 zurück.

Die Verdampfer sind jeweils mit einer Enteisungseinrichtung

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versehen, die von irgendeiner geeigneten oder bevorzugten Art sein kann. Sie werden jedoch, wie in den Zeichnungen dargestellt, vorzugsweise enteist, indem Heissgas aus dem Kompressor durch die Verdampfer in einer Richtung hindurchgeleitet wird, die zu der entgegengesetzt ist, in welcher das verdampfende Kältemittel während des normalen Kühlbetriebszyklus hindurchgeht. Zu diesem Zweck wird heisses Kältemittelgas aus der Leitung 4 durch eine Heissgasabzweigleitung 36 unter der Steuerung eines Enteisungsventils 38 zu jedem Verdampfer geleitet, während ein Magnetventil 39 zum Trennen des Verdampfers von der Flüssigkeitsleitung 8 während des Enteisungszyklus dient.Beipassleitungen 40 und Rückschlagventile 42 ermöglichen diesen umgekehrten Strom von Enteisungsgas und Kondensat aus dem Verdampfer an dem Expansionsventil 32 vorbei zu der Flüssigkeitsleitung 8 oder den anderen Verdampfern zur Verwendung darin.

Jeder Verdampfer in der Serie ist ausserdem mit Einrichtungen zum Wirksammachen der Enteisungseinrichtung versehen. Die letztgenannte Einrichtung kann zwar ein Zeitgeber sein, vorzugsweise wird jedoch eine "Bedarfstyp"-Einrichtung verwendet, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 453 837 beschrieben ist. Derartige Einrichtungen fühlen die Enteisungsbedürftigkeit des Verdampfers ab und enthalten, wie in Fig. 1 dargestellt, Elemente 44 und 46, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Verdampfers angeordnet und so betätigbar sind, daß Kontakte 48 immer dann geschlossen werden, wenn die Ansammlung von Eis und Reif auf den Rohrschlangen und Kühlrippen des Verdampfers ausreichend gross wird, um die Wirksamkeit desselben zu beeinträchtigen. Folglich haben, wie in Fig. 1 dargestellt, die Fühler, welche den Verdampfern 14, 18 und 20 zugeordnet sind, auf die Ente isungsbedürftigkeit derselben angesprochen und bewirkt, dass die diesen zugeordneten Kontakte geschlossen werden. Gleichzeitig bleiben die den Verdampfern 12 und 16 zugeordneten

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Kontakte 48 geöffnet, was anzeigt, dass diese Verdampfer dann keiner Enteisung bedürfen.

Die Kontakte 48 jedes Verdampfers sind über Leitungen 50 mit einem Elektromagneten oder dgl. verbunden, welcher das normalerweise geschlossene Enteisungsventil 38 steuert, das seinerseits den Strom von heissem Kältemittelgas aus der Heissgasabzweigleitung 36 zu dem betreffenden Verdampfer steuert.Durch das Schliessen der Kontakte 4 8 wird zwar die Enteisungseinrichtung wirksam gemacht, das Enteisungsventil 38 wird jedoch nicht sofort beim Schliessen der Kontakte 48 betätigt, sondern wird in Bereitschaft gehalten, um einen Enteisungszyklus nach einer vorbestimmten Operation einer in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 52 bezeichneten Steuereinrichtung selektiv einzuleiten.

Wie dargestellt, kann die Steuereinrichtung 52 eine Antriebseinrichtung 54 enthalten, die eine Welle 56 in Drehung versetzt, welche Nockenelemente 58, 60, 62, 64, 66 usw. trägt, die so bewegbar sind, dass sie den Verdampfern 12 bzw. 14 bzw. 16 bzw. 18 bzw. 20 usw. zugeordnete Kontaktelemente 68 selektiv schliessen. Die Nockenelemente dienen dann bei Drehung der Welle 56 dazu, die Kontakte 68 der verschiedenen Verdampfer in einer vorbestimmten Reihenfolge oder in programmierter Weise nacheinander zu schliessen, um eine elektrische Verbindung mit den Leitungen 70 und 72 eines Betriebsstromkreises herzustellen. Der Stromkreis zur Betätigung des Enteisungsventib 38, welches jedem Verdampfer zugeordnet ist, wird jedoch nur geschlossen, indem sowohl der Kontakt 68 der Steuereinrichtung 52 als auch der Kontakt 48 eines Verdampfers geschlossen werden, welcher durch Betätigung der Fühleinrichtung, welche Bedarfsenteisungselemente 44 und 46 enthält, wirksam gemacht worden ist. Die Antriebseinrichtung 54, durch welche die

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Nockenelemente gedreht werden, ist nach dem Schliessen irgendeines der Kontaktelemente 68 entregt und bleibt solange entregt, bis der Enteisungszyklus des eine Enteisung erfahrenden Verdampfers beendet ist und die diesem zugeordneten Kontakte 48 geöffnet worden sind. Die Antriebseinrichtung 54 kann durch irgendeine geeignete oder herkömmliche Einrichtung gesteuert werden. So kann beispielsweise ein normalerweise geschlossenes Relais 55 in die Stromversorgungsleitung 71 der Antriebseinrichtung eingefügt sein und ausserdem auf einen Stromfluss in der Leitung 70 ansprechen, um das Relais zu öffnen und den Betrieb der Antriebseinrichtung 54 zu beendigen. Ein Stromfluss durch die Leitung 70 wird immer dann vorhanden sein, wenn irgendein Verdampfer im Enteisungsbetrieb ist, und deshalb wird die Stromversorgungsleitung 71 immer dann unterbrochen sein, wenn ein Enteisungsvorgang im Gange ist. Bei dieser Verdrahtungsanordnung wird die ständig laufende Antriebsquelle 54 immer dann angehalten, wenn irgendein Verdampfer enteist wird.

Auf diese Weise wird das Enteisen von anderen Verdampfern in der Anlage verhindert und ein zu grosser Bedarf an beim Enteisen einer Anzahl von Verdampfern zu verwendendem Heissgas ist ausgeschlossen. Anschliessend, nach dem Abschluss irgendeines Enteisungsvorganges ,wird die Antriebseinrichtung 54 wieder erregt und dient zum Weiterdrehen der Welle 56 und der Nockenelemente, um einen Stromkreis zum Enteisen des nächsten Verdampfers in der Serie zu schliessen, der durch die Betätigung seiner Fühleinrichtung und seiner Kontakte 48 wirksam gemacht worden ist.

Polglich haben in der schematischen Darstellung der Anlage die Fühlelemente 44 und 46 des Verdampfers 12 ihre Kontakte 48 nicht geschlossen, so dass das zugeordnete Nockenelement 58 sich an den Kontakten 68 vorbeibewegt hat, ohne einen Enteisungszyklus für den Verdampfer 12 einzuleiten. Infolgedessen hat sich das Nockenelement 60 in eine Position bewegt, in

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welcher der Kontakt 68 des Verdampfers 14 geschlossen wird. Die Antriebseinrichtung 54 wird dann angehalten, während der Stromkreis zur Betätigung des Enteisungsventils 38 von der Stromversorgungs leitung 72 aus über die dem Verdampfer 14 zugeordneten Kontakte 68 und 48 und über die Leitung 50 geschlossen wird, die zu dem mit diesem Verdampfer verbundenen Enteisungsventil führt. Der Strom kehrt von dem Enteisungsventil 38 zu der entgegengesetzten Seite 7O der Stromversorgung über eine Leitung 74 zurück. Das Enteisungsventil ist somit geöffnet und erlaubt den Strom von heissem Kältemittelgas aus der Heissgasleitung 36 zu dem Verdampfer 14 zum Enteisen desselben. Die Dauer des Enteisungszyklus kann durch einen Zeitgeber eingestellt werden oder durch Fühleinrichtungen, eine Druckänderung in den Kältemittelleitungen, eine Änderung der Temperaturdifferenz der Luft an den Einlass- und Auslassseiten des Verdampfers oder in anderer Weise, je nach Wunsch, beendigt werden. Nach dem Abschluss des Enteisungszyklus für den Verdampf er 14 werden die Kontakte 48 geöffnet und wird die Antriebseinrichtung 54 wieder erregt, um die Nockenelemente zu drehen. Folglich wird das Nockenelement 62 die Kontakte 68 zwar schliessen, da aber der Verdampfer 16 keine Enteisung benötigt und seine Kontakte 48 geöffnet bleiben, drehen sich die Welle 56 und die Nockenelemente weiter, bis der nächste Verdampfer, der zur Vorbereitung auf die Enteisung aktiviert worden ist, beispielsweise der Verdampfer 18, erreicht und betätigt worden ist.

Auf diese Weise können die verschiedenen Verdampfer in der Anlage nacheinander oder selektiv in der erforderlichen Weise enteist werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass eine zu grosse Menge an Heissgas aus der Kompressoranlage entnommen oder die Kühlanlage in anderer Weise überlastet wird. In der Praxis, wenn das System beispielsweise 12 bis 20 Kühlgeräte enthält, welche mit Kältemittel aus einer Gruppe von

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Kompressoren versorgt werden, ist es im allgemeinen erwünscht, dass die verschiedenen Elemente der Kombination so angeordnet sind, dass zwar mehrere, jedoch nicht mehr als 30 % der Verdampfer gleichzeitig enteist werden können. Die Steuereinrichtungen oder Nockenelemente des Selektors können in der entsprechenden Weise dafür angeordnet und betätigt werden. Es ist deshalb zu erkennen, dass die Steuereinrichtung verschieden aufgebaut sein kann, um das wirksamste Enteisen der Verdampfer sicherzustellen, wie es für einen wirksamen Betrieb erforderlich ist.

Darüberhinaus brauchen die Verdampfer nicht der Reihe nach enteist zu werden. Folglich können, wie durch das dem Verdampfer 18 zugeordnete Nockenelement 64 dargestellt, zwei oder mehr Nockenscheibennasen vorgesehen sein oder die Steuereinrichtung kann in anderer Weise angeordnet sein, so dass der Verdampfer, der beispielsweise in einem Eiscremebehälter verwendet wird, welcher auf einer Temperatur von etwa - 20 F gehalten wird, häufiger enteist wird als der Verdampfer eines Milchbehälters oder dgl., der auf einer Temperatur von etwa +40⁰F (+4°C) gehalten wird. Es ist deshalb zu erkennen, dass die Steuereinrichtung in im wesentlichen jeder gewünschten Weise programmiert werden kann, um die Anforderungen jeder besonderen Anlage zu erfüllen.

Das somit geschaffene System dient dazu, das. wirksame Enteisen der verschiedenen Verdampfer sicherzustellen, und erlaubt die Verwendung von "Bedarfstyp"- oder anderen Einrichtungen zum Ausbilden eines geeigneten Enteisungszyklus für jeden einzelnen Verdampfer ohne die Gefahr einer Überlastung oder einer übermässigen Inanspruchnahme der Kompressoren oder anderer Elemente des Systems.

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Die elektrische Schaltung zwischen den Bauteilen des Enteisungssteuersystems nach der Erfindung kann in verschiedener Weise aufgebaut sein, beispielsweise wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Diese besondere Ausführungsform zeigt die Enteisungssteuerschaltung, die einer Anlage zugeordnet ist, bei welcher drei Verdampfermodule, die in ihre Gesamtheit mit 100 bzw. 200 bzw. 300 bezeichnet sind, zusammen mit einer Zuordnerabtaststeuereinrichtung verwendet werden, die mit der Bezugszahl 4OO bezeichnet ist. Eine Betriebsartkontrolleinrichtung in jedem System ist mit 102 bzw. 202 bzw. 302 bezeichnet. Die Betriebsartkontrolleinrichtung hat die Aufgabe festzustellen, ob die besondere Gruppe von Verdampfern, die diesem besonderen System zugeordnet ist, gegenwärtig im Sinne einer Anzeige markiert ist, dass eine Enteisung erforderlich ist oder gegenwärtig erfolgt. Eine in ihrer Gesamtheit mit 104 bezeichnet Fühleinrichtung versorgt die Betriebsartkontrolleinrichtung 102 mit der gewünschten Information, so dass ein Enteisungsbedürfnis festgestellt werden kann.Wenn eine Enteisung nicht erforderlich ist, befindet sich ein Schalter 106 in der oberen Stellung 108, wie bei dem System 100 dargestellt. Wenn eine Enteisung tatsächlich gefordert wird, befindet sich der Schalter in der unteren Stellung, wie in dem System 2OO als Stellung 21O dargestellt. Gemäss der Darstellung in Fig. 2 befinden sich deshalb die Systeme 100 und 300 in der Kühlungsbetriebsart, während sich das System 200 in der Enteisungsbetriebsart befindet. Wenn sich ein System, wie beispielsweise das System 100, in der Kühlungsbetriebsart befindet, ist der Kühlstromkreis 112 geschlossen, so dass der Steuerelektromagnet 113 stromaufwärtigen Druck mit dem Steuerteil des Verdampferdruckreglers in Verbindung bringt und dadurch diesem gestattet, die Temperatur innerhalb des betreffenden Kühlgeräts oder Kühlkreises zu regulieren. Der Kühlstromkreis

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112 wird durch Ruhekontakte 114 und ausserdem durch Zeitverzögerungskontakte 116 kurzgeschlossen, so dass der Steuerelektromagnet 113 betätigt wird. Immer dann, wenn die Betriebsartsteuereinrichtung von der Enteisungsbetriebsart auf die Kühlungsbetriebsart umschaltet, bleiben für eine kurze Zeitspanne danach die Zeitverzögerungskontakte 116 zwar geöffnet, nach Beendigung dieser Zeitverzögerungsperiode werden jedoch die Kontakte 116 geschlossen, bis der Schalter 106 wieder aus der Stellung 110 in die Stellung 108 bewegt wird. Die Steuerung der ZeitVerzögerungskontakte 116 erfolgt durch ein Zeitverzögerungsrelais 128.

Wenn bei einem System, wie beispielsweise dem System 200, die Betriebsartsteuereinrichtung 202 in der Enteisungsstellung 210 ist, wird dadurch der Enteisungsstromkreis 218 betätigt. In jedem Enteisungssteuerkreis ist ein Heissgaselektromagnet 220 angeordnet, welcher in der Lage ist, eine Fluidströmungsverbindung zwischen der Heissgasleitung und der Gegenstromrohrleitung an ihren zugeordneten Verdampfern herzustellen. In dieser Hinsicht wird, wenn der Heissgaselektromagnet 220 erregt ist, eine Enteisung an dem betreffenden Verdampfermodul eingeleitet. Ausserdem ist in dem Enteisungskreis 218 eine Relaisspule 222 angeordnet, die zu dem Heissgaselektromagneten 220 vorzugsweise parallel geschaltet sein kann.

Die erregte Relaisspule 222 öffnet die Ruhekontakte 214 und die Ruhekontakte 402. Durch Öffnen der Kontakte 214 wird der Kühlungssteuerkreis des Systems 200 unterbrochen und jegliche Kühlwirkung hört sofort auf, um einen voll wirksamen Enteisungsbetrieb zu ermöglichen. Durch öffnen der Kontakte 402 wird die Stromversorgung der Zuordnerantriebseinrichtung 406 unterbrochen.

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Der Zuordnerantriebsmotor 406 ist innerhalb des Zuordnerabtaststeuersystems 400 angeordnet. Dieses System schliesst periodisch Abtastkontakte 124, 424, 324 in einer vorbestimmten programmierten Reihenfolge. Auf diese Weise kann das Folgeabfragesystem sequentiell jedes System testen, um festzustellen, ob eine Enteisung erforderlich ist. Wenn zum Beispiel die Kontakte 124 geschlossen sind, wird der Enteisungskreis 118 die Relaisspule 122 nicht erregen, weil die Betriebsartsteuereinrichtung 102 noch in der Kühlstellung ist. Folglich benötigt das System 100 gegenwärtig keinen Enteisungsvorgang. Wenn jedoch die sequentielle Abtasteinrichtung die Abtastkontakte 224 schliesst, wird der Enteisungssteuerkreis 218 geschlossen und dadurch die Relaisspule 222 erregt und bewirkt, dass die Kontakte 214 geöffnet werden. Auf diese Weise, bewirkt der Heissgaselektromagnet 220 einen umgekehrten Heissgasstrom durch die betreffenden Verdampfer, so dass eine Enteisung erfolgt. Die geöffneten Kontakte 214 verhindern jeglichen Kühlungsbetrieb während der gesamten Zeitspanne des Enteisungsvorganges. Ausserdem bewirkt die Erregung der Spule 222, dass die Kontakte 402 geöffnet werden, wodurch die Stromzufuhr zu dem Zuordnerantriebsmotor 406 beendigt wird, so dass während der Zeitspanne der Enteisung keine weitere Steuerfolge auftritt. Auf diese Weise ist das Enteisen von mehr als einem Verdampfersystem unmöglich, da die sequentielle Durchmusterung nach einer Enteisung immer dann aufhört, wenn eine Enteisung erfolgt.

Wenn im Betrieb keines der drei Verdampfermoduln eine Enteisung erfordert, sind die Schalter 401, 402, 403 geschlossen. Ausserdem sind die Zeitverzögerungskontakte geschlossen, so dass dem Zuordnerantriebsmotor 406 Strom zugeführt wird. Der Zuordnerantriebsmotor 406 kann so ausgelegt Bein, dass er eine mechanische Nockenanordnung an treibt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, um die Abtastkontaktschalter 124, 224, 324 in einer vorbestimmten Reihenfolge

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vorübergehend zu schliessen. Die elektrischen Konfigurationen der Enteisungskreise 118, 218 und 318 sind so ausgelegt, dass dann, wenn die Betriebsartsteuereinrichtung 102 den Schalter 106 auf die Enteisungsstellung eingestellt hat, die bei 110 dargestellt ist, durch das Schliessen des Schalters 124 die Enteisung eingeleitet wird. Wenn die Betriebsartsteuereinrichtung 102 anzeigt, dass eine Enteisung erforderlich ist, wird somit der Schalter 106 derart eingestellt, dass, sobald der Abtastzuordner die Kontakte 124 schliesst, eine Enteisung der dem System 100 zugeordneten Verdampfer erfolgt. Wenn bei der Konfiguration, die in Fig. 2 gezeigt ist, gewünscht wird, dass irgendein Kühlgerät, wie beispielsweise eine Gefriertruhe oder dgl., so bald wie möglich enteist wird, nachdem ein Enteisungsbedürfnis gemeldet worden ist, so würde so vorgegangen, dass die Zuordner abtastfolge folgende Reihenfolge hat, welche dem System 100 die Priorität gibt: 100, 200, 100, 300, 100, 200, 100, usw. Auf diese Weise wird nach Beendigung irgendeiner Enteisung irgendeines Verdampfersystems der Zuordner sofort zuerst die Kontakte 124 schliessen, um dadurch das System 100 auf das Enteisungsbedürfnis hin zu überprüfen. Deshalb kann durch Einstellen einer vorbestimmten Priorität unter verschiedenen Moduln von Verdampfern bei der Anfangseinstellung bewirkt werden, dass der Zuordner zwischen den Kühlgeräten relative Prioritäten herstellt.

Wenn während des Betriebes keine Enteisung benötigt wird, wird der Zuordner normalerweise die Kontakte 124, dann die Kontakte 224, dann die Kontakte 324 und wieder die Kontakte 124 schliessen, usw. Ein Zuordner wird in dieser Weise zu. arbeiten fortfahren, bis eine der Fühleinrichtungen, wie beispielsweise die Fühleinrichtung 204, anzeigt, dass eine Enteisung erforderlich ist. Die in der Ausführungsform von Fig. 2 angegebene Fühleinrichtung ist eine Temperaturdifferenzfühleinrichtung, bei welcher zwei Temperaturfühler 230 und 232 verwendet werden.Bei dieser Ausführungsform fühlt

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die Fühleinrichtung 204 die Temperatur der in den Verdampfer eintretenden Luft durch den Fühler 230 und die Temperatur der den Verdampfer verlassenden Luft durch den Fühler 232 ab. Diese Information aus jedem Fühler wird einem Festkörpersteuerschaltkreis 234 zugeführt, so dass immer dann, wenn die Differenz zwischen den Temperaturangaben der Fühler 230 und 232 einen gewissen vorbestimmten Wert erreicht, der Festkörpersteuerschaltkreis 234 die Spule 236 erregt, welche ihrerseits den Schalter 206 aus der Kühlstellung 208 in die Enteisungsstellung 210 verstellt. In dieser Stellung ist ein Enteisungsbedürfnis in dem Enteisungssteuerstromkreis 218 markiert worden. Die Grundoperation des Festkörpersteuerschaltkreises 234 und der zugeordneten Eingangssigna labfühleinrichtung ist vollständig in der US-PS 3 453 beschrieben.

Wenn sich die Zuordnerabtasteinrichtung in der vorbestimmten Reihenfolge der Überprüfung weiterbewegt, kommt sie zu dem System 200 und schliesst dadurch die Kontakte 224. Wenn die Kontakte 224 geschlossen werden, wird die Relaisspule 222 erregt, da sich der Schalter 206 in der Enteisungsstellung 210 befindet. Nach Erregung der Relaisspule 222 werden die Kontakte 214 geöffnet und dadurch der KühlStromkreis 212 des Systems unterbrochen. Gleichzeitig damit werden durch die Erregung der Spule 222 die Kontakte 402 geöffnet, so dass die Stromversorgung des Zeitgebermotors 406 unterbrochen und die Schaltfolge vorübergehend angehalten wird. An dieser Stelle wird die Enteisung durch das Öffnen des Heissgaselektromagneten 220 eingeleitet, der einen umgekehrten Heissgasstrom durch den Verdampfer oder die Gruppe von Verdampfern¹ gestattet, die dem System 200 zugeordnet sind. Dieser umgekehrte Heissgasstrom wird aufrechterhalten, bis die Thermostatfühleinrichtung 238 anzeigt, dass die Temperatur in dem Bereich des Verdampfers derart ist, dass die Enteisung abgeschlossen worden

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ist. An dieser Stelle werden die Ruhekontakte 238 geöffnet und es wird die Stromversorgung eines Transformators 240 unterbrochen. Der Transformator 240 liefert den Strom für den FestkörperSteuerschaltkreis 234 und deshalb wird nach dem Öffnen der Kontakte 238 der Festkörpersteuerschaltkreis 234 seinen Betrieb einstellen und die Spule 236 wird entregt. Nach der Entregung der Spule 236 fällt der Schalter 206 sofort aus der Enteisungsstellung 210 in die Kühlstellung 208 ab. Mit der Beendigung des Stromflusses durch den Enteisungssteuerkreis 218 schliesst der Heissgaselektromagnet 220 und beendigt dadurch den umgekehrten Heissgasstrom zum Enteisen, und gleichzeitig wird die Relaisspule 222 entregt. Durch die Entregung der Spule 222 werden die Kontakte 214 geschlossen und ausserdem werden die Kontakte 402 geschlossen. Ein zweiter Schalter 239 kann als Sicherheitsschalter zu dem Schalter 238 in Reihe liegen, um die Beendigung der Enteisung sicherzustellen, wenn die vorbestimmten Zustände erreicht sind.

Durch das Schliessen der Kontakte 214 wird dem Zeitverzögerungsrelais 228 und den Zeitverzögerungskontakten 216 Strom zugeführt. Das Zeitverzögerungsrelais 228 verzögert das Schliessen der Kontakte 216 für eine gewünschte Zeitspanne, damit das Wasser von den Verdampfern in dem System 2OO abfliessen kann, bevor die Kühlung eingeleitet wird. Die normale Zeit, die für dieses Abfliessen erforderlich ist, ändert sich zwar mit der Grosse und den Orientierungen der verschiedenen Systeme, sie liegt jedoch normalerweise in der Grössenordnung von 7 Minuten. Verwendet man dieses Beispiel, so wartet das Zeitverzögerungsrelais 228, nachdem die Spule 222 die Kontakte 214 geschlossen hat, 7 Minuten, bevor es die Kontakte 216 schliesst. Nach dem Schliessen der Kontakte 216 wird der Steuerelektromagnet 214 wieder betätigt, wodurch die Kühlung durch die dem System 200 zugeordneten Verdampfer eingeleitet wird. Nach der Entregung der Spule 222 schliessen die Kontakte

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402, wodurch den Kontakten 408 und dem Zeitverzögerungsrelais 410 wieder Strom zugeführt wird. Das Zeitverzögerungsrelais 410 ist ein Sicherheitszeitverzögerungsrelais, welches die Kontakte 408 für eine Zeitspanne nach der Beendigung einer Enteisung geöffnet hält, um wieder dem Wasser das Abfliessen von den zugeordneten Verdampfern zu gestatten. Zusätzlich zu seiner Aufgabe als ein Sicherheitszeitverzögerungsrelais in Ergänzung zu den Zeitverzögerungsrelais 128, 228, 328 kann das Zeitverzögerungsrelais 410 auf eine geringfügig längere Zeitspanne als alle oben genannten Zeitverzögerungsrelais eingestellt werden, um die Möglichkeit auszuschliessen, dass mehr als ein Kühlkreis gleichzeitig auf Enteisung eingestellt ist. Normalerweise liegt diese Zeitverzögerung ebenfalls in der Grössenordnung von 7 Minuten oder vielleicht etwas länger. Wenn diese Verzögerung beendet ist, werden die Kontakte 408 geschlossen und der Zuordnerantriebsmotor 406 wird wieder betätigt, um das aufeinanderfolgende Abtasten der Abtastkontakte 124, 224, 324, usw. wieder aufzunehmen.

In gewissen Anlagen ist es erwünscht, dass eine Bedarfsenteisung von gewissen Verdampfern stattfindet und dass eine feste zeitliche Einleitung und Beendigung durch eine Zeitgeberenteisung von gewissen Verdampfern erfolgt. In dieser Beziehung kann ein Zeitgeberausschalter 412 mit der Stromversorgung des Zuordnerantriebsmotors 406 in Reihe geschlatet sein, so dass während einer gewissen Zeitspanne der Zuordnerbetrieb angehalten werden und eine Standardzeitgeber enteisung stattfinden kann. Durch Abschalten der Steuerfolge wird eine Enteisungsüberlastung verhindert und das Minimum von 60 % bis 70 % der Anlage verbleibt weiter in der Kühlungsbetriebsart.

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Der Enteisungszustand/ der bei dieser Ausführungsform in dem System 200 gezeigt worden ist, ist mit dem identisch, der in dem System 100, dem System 300 oder jedem anderen Modul von Verdampfern auftreten würde, der der Abtastung durch den vorliegenden Zuordner unterworfen ist.

Im Rahmen der Erfindung bietet eich dem Fachmann über die beschriebenen und dargestellten besonderen Ausführungsbeispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl von Vereinfachungsund Abwandlungsmöglichkeiten hinsichtlich der Form, der Anordnung und der Positionierung der verschiedenen Teile der Kombination.

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Claims (25)

_ IQ _ XO Patentansprüche :

1.j Kühlanlage, gekennzeichnet durch mehrere Verdampfer, durch den Verdampfern jeweils zugeordnete Enteisungseinrichtungen, durch den Verdampfern jeweils zugeordnete Fühleinrichtungen, welche die Enteisungseinrichtungen wirksam machen können, und durch eine Steuereinrichtung zum selektiven Einleiten der Enteisung derjenigen Verdampfer, die durch die Fühleinrichtungen wirksam gemacht worden sind.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zum sequentiellen Einleiten der Enteisung derjenigen Verdampfer dient, die wirksam gemacht worden sind.

3. Kühlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungseinrichtungen in Abhängigkeit von dem Vereisungszustand des Verdampfers wirksam gemacht werden.

4. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungseinrichtungen jeweils heisses Kältemittelgas zum Erhöhen der Temperatur des Verdampfers verwenden, um denselben zu enteisen.

5. Kühlanlage mit einer Kompressoranordnung, mit einer Kondensatoranordnung, mit mehreren Kühlgeräten, die jeweils einen Verdampfer enthalten, welcher mit einem Expansionsventil versehen ist, und mit Einrichtungen zum Zusammenschliessen der Teile in einem Kreislauf zur Kühlung der Kühlgeräte, gekennzeichnet durch jedem der Verdampfer zugeordnete Einrichtungen zum Enteisen derselben, durch Fühleinrichtungen, die auf einen Zustand des Verdampfers ansprechen, welchem sie

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zugeordnet sind, um die Enteisungeinrichtung wirksam zu machen, und durch eine Steuereinrichtung zum selektiven Einleiten des Betriebes derjenigen Enteisungsexnrichtungen, die durch die Fühleinrichtungen wirksam gemacht worden sind.

6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ein Element enthält, welches in einem Zyklus in aufeinanderfolgende Stellungen bewegbar ist, um den Betrieb derjenigen Enteisungeinrichtungen einzuleiten, die durch die Fühleinrichtungen wirksam gemacht worden sind.

7. Kühlanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungeinrichtungen jeweils Vorrichtungen zum Zuführen von heissem Kältemittelgas aus dem Kompressor zu den Verdampfern zum Enteisen derselben enthalten.

8. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen so betätigbar sind, dass nur ein Teil der Verdampfer gleichzeitig enteist werden kann.

9. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung so betätigbar ist, dass verhindert wird, dass mehr als etwa 30 % der Verdampfer gleichzeitig enteist werden.

10. Kühlanlage mit einer Kompressoranordnung, mit einem Kondensator und mit mehreren Verdampfern, die in einem geschlossenen Kreis mit der Kompressoranordnung und dem Kondensator parallel geschaltet sind, gekennzeichnet durch ein jedem Verdampfer zugeordnetes Ventil, welches so betätigbar ist, dass es heisses Kältemittelgas aus der Kompressoranordnung zu dem Verdampfer leitet, um denselben zu enteisen, durch eine gesonderte

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elektrische Schaltung zum Betätigen jedes der Ventile, wobei jede der Schaltungen einen ersten Schalter, jedem Verdampfer zugeordnete Fühleinrichtungen, die so betätigbar sind, dass der erste Schalter geschlossen wird, nachdem sich eine vorbestimmte Menge an Reif oder Eis auf dem Verdampfer angesammelt hat, einen zweiten Schalter, der mit dem ersten Schalter in Reihe geschaltet ist, um einen Stromkreis zum Betätigen des Ventils zu schliessen, wenn beide Schalter geschlossen sind, und eine motorgetriebene Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Schliessen des zweiten Schalters jeder der Schaltungen enthält, um nacheinander diejenigen Verdampfer zu enteisen, auf denen sich eine vorbestimmte Menge an Eis oder Reif befindet.

11. Kühlanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

dass die motorgetriebene Einrichtung Elemente enthält, mittels welchen die zweiten Schalter der Schaltungen in einer programmierten Reihenfolge schliessbar sind.

12. Kühlanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die motorgetriebene Einrichtung eine Welle enthält, welche Nockenelemente trägt, die so angeordnet sind, dass die zweiten Schalter in den Schaltungen in einer vorbestimmten Reihenfolge geschlossen werden.

13. Verfahren zum Enteisen einer Reihe von Verdampfern in einer Kühlanlage, welche Verdampfer jeweils mit ihrer eigenen Enteisungseinrichtung versehen sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Wirksammachen jeder Enteisungseinrichtung in Abhängigkeit von seinem Enteisungsbedürfnis und selektives Betätigen der wirksamen EnteisungseinriGhtungen, damit nur ein Teil der

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Verdampfer gleichzeitig enteist werden kann.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungseinrichtung so betätigbar ist, dass sie den Strom von heissem Kältemittelgas aus der Kompressoranordnung zu den Verdampfern während des Enteisens der Verdampfer steuert.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisabfühleinrichtungen jedem Verdampfer zugeordnet sind, um die Enteisungseinrichtung wirksam zu machen, nachdem sich darauf eine vorbestimmte Mange an Eis oder Reif angesammelt hat.

16. Kühlungssteueranlage, gekennzeichnet durch

a) mehrere Verdampfer,

b) einzeln jedem Verdampfer zugeordnete Enteisungseinrichtungen, die heises Kältemittelgas in umgekehrtem Strom durch einen zugeordneten Verdampfer leiten, um diesen zu enteisen,

c) einzeln jedem Verdampfer zugeordnete Abfühleinrichtungen zum Abfühlen eines Enteisungsbedürfnisses,

d) einzeln jedem Verdampfer zugeordnete Betriebsartsteuereinrichtungen, welche sich gegenseitig ausschliessende Stellungen für Enteisung und Kühlung haben, wobei die Kühlung die Stellung der normalen Betriebsart ist und wobei die Betriebsartsteuereinrichtungen so ausgelegt sind, dass sie auf die Betätigung der Abfühleinrichtungen hin, die ein Enteisungsbedürfnis anzeigen, in die Enteisungsbetriebsart versetzt werden können und dass sie das Fortsetzen der Kühlung gestatten, wenn sie sich in der Kühlungsbetriebsart und in der Enteisungsbetriebsart befinden,

e) Folgeabtasteinrichtungen zum Abtasten jeder Betriebsart-Steuereinrichtung in einer vorbestimmten Reihenfolge, um

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festzustellen, welche der Betriebsartsteuereinrichtungen auf die Enteisungsbetriebsart eingestellt ist.

f) jedem Verdampfer einzeln zugeordnete Abtastkontakteinrichtungen, die normalerweise geöffnet sind und immer dann geschlossen werden, wenn die Abtasteinrichtung den zugeordneten Verdampfer selektiv abtastet,

g) jedem Verdampfer einzeln zugeordnete und mit der Abtastkontakteinrichtung und der Enteisungsstellung der Betriebsartsteuereinrichtung elektrisch in Reihe geschaltete Relaisspulen, so dass, wenn die Betriebsartsteuereinrichtung sich in der Enteisungsbetriebsart befindet und wenn die Abtastkontakteinrichtung geschlossen ist, die Relaisspule erregt wird, h> einzelne, erste Kontakteinrichtungen, die jedem der Verdampfer zugeordnet und normalerweise geschlossen und in Reihe mit der Kühlungsbetriebsartstellung der Betriebsartsteuereinrichtung geschaltet sind, wobei die ersten Kontakteinrichtungen auf das Erregen der Relaisspule hin geöffnet werden, um dadurch die Kühlung des zugeordneten Verdampfers zu beendigen, i) Antriebseinrichtungen für die Folgeabtasteinrichtung, und j) eine zweite Kontakteinrichtung, die normalerweise geschlossen ist und mit der Antriebseinrichtung elektrisch in Reihe geschaltet ist, wobei die zweite Kontakteinrichtung auf die Erregung der Relaisspule hin öffnet, die jedem Verdampfer zugeordnet ist, und vorübergehend die Folgeabtastung der Abtastkontakteinrichtungen bis zur Entregung der zuvor erregten Relaisspule beendet, so dass nur einige der Verdampfer gleichzeitig enteist werden.

17. Kühlungssteueranlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen einzelnen Heissgaselektromagneten, der mindestens einem der Verdampfer zugeordnet, elektrisch zu der Relaisspule parallel geschaltet und zu der Abtastkontakteinrichtung

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und der Enteisungsstellung der Betriebsartsteuereinrichtung in Reihe geschaltet ist, wobei der Heissgaselektromagnet gleichzeitig mit der Relaisspule erregt und entregt wird und innerhalb eines Systems von zumindest einem Verdampfer angeordnet ist, damit ein umgekehrter Heissgasstrom zur Enteisung bei Betätigung durch diesen hindurchgeleitet wird.

18. Kühlungssteueranlage nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch einen einzelnen Steuerelektromagneten, welcher zumindest einem der Verdampfer zugeordnet und elektrisch in Reihe mit der ersten Kontakteinrichtung und der Kühlungsstellung der Betriebsartsteuereinrichtung geschaltet ist, um den Kältemitteldruck auf den Verdampfer und dadurch die Kühlung durch den Verdampfer zu regulieren.

19. Kühlungssteueranlage nach einem der Ansprüche 16 bis

18, gekennzeichnet durch Zeitgeberkontakte, die normalerweise geschlossen und mit der zweiten Kontakteinrichtung und der Antriebseinrichtung in Reihe geschaltet sind, wobei die Zeitgeberkontakte so betätigbar sind, dass sie in der erforderlichen Weise periodisch geöffnet werden, um vorübergehend den Betrieb der Antriebseinrichtung zu beenden und um das Steuern der Enteisung durch irgendein anderes äusseres System zu erlauben, wie beispielsweise durch Zeitgeber oder dgl.,wobei weiterhin eine Überlastung des Enteisungsheissgasbedarfs verhindert wird.

20. Kühlungssteueranlage nach einem der Ansprüche 16 bis

19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühleinrichtung auf eine vorbestimmte Temperaturdifferenz des Luftstroms in den Verdampfer und aus dem Verdampfer anspricht.

21. Kühlungssteueranlage nach einem der Ansprüche 16 bis 20,

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dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsartsteuereinrichtung eine Festkörperschaltung ist, die auf eine Temperaturdifferenz in dem Einlass- und Auslassluftstrom des Verdampfers anspricht und die Enteisung einleitet, und die auf eine Beendigung ihrer Stromzufuhr anspricht und die Enteisung beendigt.

22. Kühlungssteueranlage nach einem der Ansprüche 16 bis 21, gekennzeichnet durch ein einzelnes primäres Zeitverzögerungsrelais, welches zumindest einem der Verdampfer zugeordnet ist, um eine zeitverzögerung zwischen der Bewegung der Betriebsartsteuereinrichtung aus der Enteisungsstellung in die Kühlungsstellung und dem Einleiten der Kühlung zu bewirken.

23. Kühlungssteueranlage nach einem der Ansprüche 16 bis 22, gekennzeichnet durch ein sekundäres Zeitverzögerungsrelais in Reihe mit der Antriebseinrichtung, die eine Zeitverzögerung bei der Wiederbetätigung der Folgeabtasteinrichtung nach der Beendigung der Enteisung irgendeines der Verdampfer bewirkt.

24. Kühlanlage mit einer Kompressoranordnung, mit einer Kondensatoranordnung, mit mehreren Kühlgeräten, die jeweils einen mit einem Expansionsventil versehenen Verdampfer enthalten, und mit Einrichtungen zum Zusammenschliessen der Elemente in einem Kreislauf zum Kühlen der Kühlgeräte, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die jedem der Verdampfer zugeordnet sind, um dieselben zu enteisen, durch Fühleinrichtungen, die auf einen Vereisungszustand des Verdampfers ansprechen, welchem sie zugeordnet sind, um die Enteisungseinrichtung wirksam zu machen, durch eine Steuereinrichtung zum selektiven Einleiten des Betriebes derjenigen Vereisungseinrichtungen, die durch die Fühleinrichtungen wirksam gemacht worden sind, durch eine Antriebseinrichtung zum Betätigen der Steuereinrichtung

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und durch Kontakteinrichtungen, welche mit der Antriebseinrichtung elektrisch verbunden sind, um den Betrieb derselben in Abhängigkeit von der Betätigung irgendeiner der Vereisungseinrichtungen zu beenden.

25. Kühlanlage mit einer Kompressoranordnung, mit einem Kondensator und mit mehreren Verdampfern, die in einem geschlossenen Kreis zu der Kompressoranordnung und dem Kondensator parallel geschaltet sind, gekennzeichnet durch ein jedem Verdampfer zugeordnetes Ventil, welches so betätigbar ist, dass heises Kältemittelgas aus der Kompressoranordnung zu dem Verdampfer geleitet wird, um denselben zu enteisen, durch eine gesonderte elektrische Schaltung zum Betätigen jedes der Ventile, welche Schaltungen jeweils einen ersten Schalter, eine jedem Verdampfer zugeordnete Fühleinrichtung, die so betätigbar ist, dass der erste Schalter geschlossen wird, nachdem sich eine vorbestimmte Menge von Eis oder Reif auf dem Verdampfer angesammelt hat, einen zweiten Schalter, der mit dem ersten Schalter in Reihe geschaltet ist, um einen Stromkreis zum Betätigen des Ventils zu schliessen, wenn beide Schalter geschlossen sind, eine motorgetriebene Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Schliessen des zweiten Schalters jeder der Schaltungen zum aufeinanderfolgenden Enteisen derjenigen Verdampfer, auf welchen sich eine vorbestimmte Menge an Eis oder Reif befindet, und Kontakteinrichtungen enthalten, welche elektrisch mit der motorgetriebenen Einrichtung verbunden sind, um den Betrieb derselben in Abhängigkeit von der Betätigung des Ventils zu beendigen, damit eine Enteisung erfolgt.

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