DE2641600A1

DE2641600A1 - Ausloeseeinrichtung fuer eine abtauvorrichtung

Info

Publication number: DE2641600A1
Application number: DE19762641600
Authority: DE
Inventors: Dieter Gadatsch
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1978-03-23

Description

Stiebel Eltron GmbH&Co. KG ₇,_A1Rnn

345 Holzminden ^ 2b416QG

Dr.-Stiebel-StraB·

Auslöseeinrichtung für eine Abtauvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Auslöseeinrichtung für eine Abtauvorrichtung an einem Verdampfer, insbesondere einer Wärmepumpe, mit einer von der Verdampferoberfläche beabstandeten Elektrode, wobei eine infolge Eisbildung erhöhte Leitfähigkeit zwischen Verdampfer und Elektrode über eine Auswertschaltung die Abtauvorrichtung einschaltet.

Es ist bekannt, daß bei Temperaturen um den Nullpunkt eine Vereisung des im Freien angeordneten Verdampfers einer Wärmepumpe eintritt. Diese Vereisung, die sich als gleichmäßige Eisschicht auf den Verdampferrohren und den der Wärmeableitung dienenden Luftleitblechen anlagert, verschlechtert den Wirkungsgrad von Wärmepumpenanlagen erheblich. Es wurden deshalb bereits verschiedene Verfahren zur Feststellung einer Vereisung und zum Schalten einer Abtauautomatik vorgeschlagen. Beispielsweise läßt sich das Abtauen dadurch erreichen, daß kurzzeitig Heißgas aus dem Kondensator dem Verdampfer zugeführt wird. Zum Abtauen der Eisschicht wurde auch vorgeschlagen, elektrische Widerstandselemente in dem thermischen Strömungsbereich der Ver-

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dampferrohre anzuordnen. Die Vereisung wird hierbei zum Beispiel dadurch festgestellt, daß wärmeempfindliche, im Bereich der Verdampferrohre angeordnete Elemente eine Abtauvorrichtung einschalten. Hierbei ist nachteilig, daß die temperaturempfxndlxchen Elemente auch dann ansprechen, wenn bei tiefen Temperaturen etwa unterhalb 266⁰K (-7 ⁰C) eine Vereisung auf Grund des niedrigen Luftfeuchtigkeitsgehaltes nicht mehr auftritt. Dies hat zur Folge, daß die Abtauvorrxchtung auch dann eingeschaltet wird, wenn es zwar kalt ist, eine Eisbildung jedoch nicht stattgefunden hat.

In der Deutschen Auslegeschrift 12 13 868 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung des Abtauvorganges von Kühlanlagen beschrieben, bei der ein fadenförmiges Fühlerelement eine Elektrode eines Niederspannungssteuerkreises bildet, der durch eine Eisschicht geschlossen wird. Das fadenförmige Fühlerelement verläuft hierbei etwa parallel zur Oberfläche des Verdampfers und soll auf dem überwiegenden Teil seiner Länge von der Eisschicht mechanisch oder kontaktelektrisch umschlossen und verankert sein. Ein solches Fühlerelement eignet sich schon auf Grund seiner geringen mechanischen Belastbarkeit nicht für im Freien stehende Verdampfer von Wärmepumpen. Darüber hinaus trägt diese Einrichtung den Problemen nicht Rechnung, die bei Regen auftreten.

Aufgabe der Einfindung ist es, eine Auslöseeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Abtauvorrichtung nur in

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Betrieb setzt, wenn am Verdampfer tatsächlich Eis gebildet ist, also die Abtauvorrichtung weder dann einschaltet, wenn die Umgebung zwar kalt, aber trocken, noch dann, wenn die Elektrodenstrecke dem Regen ausgesetzt ist.

Nach der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Elektrode oder Elektroden vor der Stirnkante eines mit den Verdampferrohren verbundenen Luftleitblechs oder Luftleitblechen angeordnet ist, daß die wirksame Länge der Elektrode im Vergleich zur Stirnkante kurz ist und das die Auswerteschaltung erst dann in die Abtauvorrichtung einschaltet, wenn nach einer Verzögerungszeit die erhöhte Leitfähigkeit noch besteht. Die Auswerteschaltung führt nur dann zum Einschalten der Abtauvorrichtung, wenn der Abstandsraum zwischen der Stirnkante und der Elektrode mit Eis gefüllt ist. Bei niedrigen Temperaturen, aber trockener Luft stellt der Abstandsraum einen sehr hohen Widerstand dar, der die Auswerteschaltung nicht ansprechen läßt. Bei Regen, bei dem nicht ausgeschlossen ist, daß Regentropfen in den Abstandsraum zwischen der Stirnkante und der Elektrode gelangen, stellt einerseits die kurze Ausbildung der Elektrode im Vergleich zur Stirnkante sicher, daß die Regentropfen aus dem Abstandsraum abfließen und andererseits ist dadurch, daß die Auswerteschaltung erst nach einer Verzögerungszeit anspricht, erreicht, daß ein kurzzeitiger Verbleib von Regentropfen im Abstandsraum nicht zum Einschalten der Abtauvorrichtung führt.

Ersichtlich ist es für das exakte Funktionieren der Auswerteschaltung günstig, wenn der Abstand zwischen der Elektrode und

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der Stirnkante des Luftleitblechs genau definiert ist. Es ist hierfür vorzugsweise die Elektrode an einem elektrisch isolierenden Träger befestigt, der mittels eines Spannhakens an die Stirnkante des Luftleitblechs gezogen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Verdampferaggregat schematisch und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Elektrode an dem Verdampferaggregat.

In einem Gehäuse 1 sind Verdampferrohre 2 und Luftleitbleche 3 angeordnet, die an den Verdampferrohren 2 sitzen und der Verbesserung der Wärmeübertragung dienen. Den Verdampferrohren 2 wird das zu wärmende Medium der Wärmepumpe über ein Vorlauf 4 zugeführt, an den eine Zuleitung 5 angeschlossen ist. Die Temperatur der Zuleitung 5 wird mittels eines Temperaturfühlers gemessen. Durch eine Rücklaufleitung 7 wird das erwärmte Medium abgezogen.

Von einer Auswerteschaltung 8 wird die nicht näher dargestellte Abtauvorrichtung geschaltet. Teil der Auswerteschaltung 8 ist eine Verzögerungsschaltung θα. Der Aufbau der elektronischen Schaltung im einzelnen ist an sich bekannt. Die Schaltung 8 liegt elektrisch auf dem Potential des Gehäuses 1 und damit auch auf dem der Verdampferrohre 2 und der Luftleitbleche 3.

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An die Auswertesehaltung 8 ist elektrisch eine Elektrode 9 angeschlossen. Die Elektrode 9 weist einen auf einem Stab 10 sitzenden Kopf 11 auf. Dieser befindet sich in einem definierten Abstand a von einer Stirnkante 12 eines Luftleitblechs 3 (vgl. Fig.2). Der Stab 10 ist an einem Kunststoffträger 13 befestigt, welcher mittels eines Spannhakens 14, der ein Verdampferrohr 2 übergreift, gegen die Stirnkanten zweier benachbarter Luftleitbleche 3 gezogen ist. Zum Festlegen des plattenförmigen Kunststoff trägers 13 wird zunächst der Spannhaken 14 um das Verdampferrohr 2 gelegt und anschließend eine Schraubmutter 15 angezogen, die auf einem den Träger 13 durchragenden Gewindeabschnitt des Spannhakens 14 geschraubt ist. Wenn der Träger fest an den Stirnkanten 12 anliegt, ist der definierte Abstand a eingestellt.

Die Arbeitsweise der Auslöseeinrichtung ist im wesentlichen folgende:

Wenn sich am Verdampfer und damit auch an den Stirnkanten 12 eine Vereisung einstellt, wird diese nach einiger Zeit den Abstand a überbrücken, wodurch der elektrische Widerstand zwischen dem Leitblech 3 und der Elektrode 9 verringert ist. Dieser verringerte Widerstand stellt die Eingangsgröße für die Auswerteschaltung 8 dar. Um die Vereisung als noch größere Widerstandsänderung bemerkbar zu machen, sind in Figur 1 zwei Elektroden 9 parallel geschaltet. Zu Beginn der Vereisung ist zunächst allein der den Stab 10 überragende Kopf 11 der Elektrode 9 wirksam. Erst bei noch stärkerer Vereisung wirkt auch der Stab 10 als Elektrode.

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Falls der Verdampfer von Regen beaufschlagt ist, besteht4le* I Möglichkeit, daß Wassertropfen zwischen den Kopf 11 und die Stirnkante 12 gelangen. Auch diese erniedrigen den elektrischen Widerstand zwischen der Elektrode und der Stirnkante 12. Diese Widerstandserniedrigung hält jedoch nicht lange an, da die Wassertropfen die Tendenz haben, nach unten wegzufließen. Die Verjüngung zwischen dem Kopf 11 und dem Stab 10 begünstigt das Abreißen der Wassertropfen. Die kurzzeitige Erniedrigung des Widerstands genügt jedoch nicht zur Einschaltung der Abtauvorrichtung aus, da die Verzögerungsschaltung Oberst dann zum Einschalten der Abtauchvorrichtung führt, wenn die Widerstandserniedrigung einige Zeit angedauert hat. Die Verzögerungszeit beträgt beispielsweise 1 Minute.

Um zu vermeiden, daß sich Wasser auf der Oberfläche des Trägers 13 zwischen dem Stab 10 und der Stirnkante 12 sammelt, kann die Oberfläche des Trägers abgeschrägt ausgebildet sein. Der unerwünschte Einfluß von Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Trägers 13 zwischen dem Stab 10 und der Stirnkante 12 kann auch durch eine elektrische Isolierung des Stabs 10 im Bereich der Oberfläche des Trägers beseitigt werden.

Der Temperaturfühler 6 ist zum Abschalten der Abtauvorrichtung vorgesehen.

Durch das Einschalten der Abtauvorrichtung mittels der Auswerteschaltung 8 wird durch die Rücklaufleitung 7 dem Verdampfer Heiß

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gas aus dem Kondensator der Wärmepumpe zugeführt. Dieses löst die Vereisung und kühlt sich dementsprechend ab. Wenn die Vereisung beseitigt ist, verläßt das Heißgas den Verdampfer durch die Zuleitung 5 ungekühlt. Die mittels des Temperaturfühlers 6 gemessene Temperatur ist also nach dem Abtauen höher als während des Abtauvorganges. Der Temperaturfühler 6 spricht durch die Temperaturerhöhung an und schaltet die Abtauvorrichtung aus.

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Claims

Patentansprüche/Schutzansprüche

1.) Auslöseeinrichtung für eine Abtauvorrichtung an einem Verdampfer, insbesondere einer Wärmepumpe, mit einer von der Verdampferoberfläche beabstandeten Elektrode, wobei eine infolge Eisbildung erhöhte Leitfähigkeit zwischen Verdampfer und Elektrode über eine Auswerteschaltung die Abtauvorrichtung einschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (9) oder Elektroden vor der Stirnkante (12) eines mit den Verdampferrohren (2) verbundenen Luftleitblechs (3) oder Luftleitblechen angeordnet ist, daß die wirksame Länge der Elektrode (9) im Vergleich zur Stirnkante (12) kurz ist und daß die Auswerteschaltung (8, 9) erst dann die Abtauvorrichtung einschaltet, wenn nach einer Verzögerungszeit die erhöhte Leitfähigkeit noch besteht.

2. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (9) von einem an einem Stab (10) sitzenden Kopf (11) gebildet ist.

3. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode an einem elektrisch isolierenden Träger (13) befestigt ist, der mittels eines Spannhakens (14) an die Stirnkante des Luftleitblechs (3) gezogen ist.

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4. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger an zwei oder mehreren Luftleitblechen (3) anliegt.

5. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhaken (14) ein Verdampferrohr (2) umgreift.

6. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (9) im Bereich der Oberfläche des Trägers (13) elektrisch isoliert ist.

7. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verdampfer mehrere elektrisch parallelgeschaltete Elektroden (9) angeordnet sind.

8. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtauvorrichtung bei einer mittels eines Temperaturfühlers (6) an einer Zuleitung (5) des Verdampfers gemessene Temperaturerhöhung abschaltet, wobei die Zuleitung (5) das dem Abtauen dienende Heißgas abführt.

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