DE3625762A1 - Verfahren und einrichtung zur verzoegerung der vereisung von verdampfern in gefrieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verzögerung der Vereisung von Kältemittelverdampfern in Gefrieranlagen.

Die Reif- bzw. Eisbildung an Verdampfern in Gefrieranlagen ist eine allgemein bekannte Erscheinung. Auf der Verdampfer­ oberfläche schlägt sich die Feuchtigkeit der eintretenden Luft nieder, so daß sich die Lufteintrittsseite des Ver­ dampfers innerhalb weniger Stunden mit Reif und Eis zusetzen kann. Es macht sich dann eine Enteisung des Ver­ dampfers bei unterbrochenem Betrieb der Gefrieranlage notwendig. Es besteht daher das Bestreben, die Verdampfer­ vereisung so lange wie möglich zu verzögern, damit die ununterbrochene Betriebszeit der Anlage verlängert wird. Bedeutsam ist dabei eine Verzögerung der Verdampferver­ eisung insbesondere auch bezüglich des Wirkungsgrades und der Leistung des Verdampfers, die mit zunehmender Vereisung schlechter werden.

Man hat bereits versucht, die Luft vor dem Verdampfer zu entfeuchten, indem man sie durch hygroskopische Salze geleitet hat (DE-PS 1 17 943).

Aus der DE-OS 15 51 332 ist es außerdem bekannt, vor einem berippten Verdampfer ein Glattrohrregister anzuordnen, auf dem sich die Luftfeuchtigkeit niederschlagen soll. Dieses Glattrohrregister verhindert eine zu schnelle Vereisung der eigentlichen Verdampferberippung und läßt sich leichter vom Eis befreien als letztere.

Des weiteren ist aus der EP-PS 00 89 991 bekannt, vor einer Kühleinrichtung hinter einem Gebläse einen Filter vorzu­ sehen, an dem sich die Luftfeuchtigkeit niederschlagen soll.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das vorzei­ tige Vereisen von Verdampfern in Gefrieranlagen noch besser zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird das erreicht durch ein Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß lufteintrittsseitig vor dem Verdampfer eine Kondensationsfläche vorbeibewegt wird, an der sich die Luftfeuchtigkeit als Reif nieder­ schlägt, und daß diese Kondensationsfläche einer anschlies­ senden Regenerierung zugeführt wird. Weiterhin besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß das Bewegen der Kondensationsfläche durch eine Kondensations- und durch eine Regenerierungszone kontinuierlich in einem geschlosse­ nen Kreislauf erfolgt. Dabei ist gemäß der Erfindung vor­ gesehen, daß die Kondensationsfläche beim Durchlaufen der Regenerierungszone entreift, getrocknet und gekühlt wird.

Die erfindungsgemäße kontinuierliche Verfahrensweise, d.h. das ständige Vorbeifahren der Kondensationsfläche vor dem Verdampfer mit anschließender sofortiger Regene­ rierung führt dazu, daß die Kondensationsfläche nicht zu stark bereift ist und sie sich demgemäß schneller und leichter regenerieren läßt.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Entreifung durch Auftauen erfolgt. Möglich ist es aber auch, daß erfindungsgemäß die Entreifung mechanisch erfolgt.

Eine Einrichtung zur Verzögerung der Verdampfervereisung besteht gemäß der Erfindung darin, daß ein Flächengebilde an der Lufteintrittsseite vor dem Verdampfer vorbeibeweg­ bar angeordnet ist zum Niederschlagen der Luftfeuchtigkeit als Reif auf diesem, und daß Vorrichtungen vorgesehen sind zum Regenerieren des bereiften Flächengebildes. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, wenn das Flächengebilde als umlaufendes Band ausgebildet ist, welches aus einem feinmaschigen Drahtgeflecht besteht. Unter den genannten Regeneriervorrichtungen sind Mittel zu verstehen, mit denen das umlaufende Flächengebilde, nachdem sich an diesem Luftfeuchtigkeit als Reif nieder­ geschlagen hat, für einen neuen Durchlauf der Kondensa­ tionszone vorbereitet wird.

Erfindungsgemäß ist dazu eine Auftauvorrichtung für das bereifte Flächengebilde vorgesehen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Bürsten zur mechanischen Entreifung des Flächengebildes vorgesehen sind. Des weite­ ren besteht die Erfindung darin, daß Blasluftdüsen zum Freiblasen des Flächengebildes von losen Reifteilen bzw. Wassertropfen vorgesehen sind. Außerdem ist erfindungsgemäß eine Trockenvorrichtung für das entreifte Flächengebilde vorgesehen. Um das Flächengebilde wieder auf eine für die Kondensation der Luftfeuchtigkeit erforderliche niedrige Temperatur zu bringen, ist erfindungsgemäß eine Kühlvorrichtung für das entreifte und getrocknete Flächen­ gebilde vorgesehen. Die Erfindung besteht auch darin, daß die entsprechenden Regeneriervorrichtungen in dem Kreislauf des umlaufenden Flächengebildes integriert sind, so daß sie von dem Flächengebilde, welches, wie bereits erwähnt, vorzugsweise als Drahtgeflechtband ausgebildet ist, durchlaufen werden. Eine erfindungsgemäße Variante besteht darin, daß das umlaufende Flächengebilde im Vor­ und Rücklauf an der Lufteintrittsseite vor dem Verdampfer entlanggeführt ist, und daß eine separate Kühleinrichtung für die Abkühlung des Flächengebildes vorgesehen ist. Bei einer derartigen Bandführung werden permanent zwei hintereinanderliegende Kondensationsflächen erzeugt, wo­ durch die Verdampfervereisung noch mehr verzögert wird. Eine andere Variante der Bandführung besteht gemäß der Erfindung darin, daß das umlaufende Flächengebilde um den Verdampfer herumgeführt ist und das Flächengebilde auf der Verdampferrückseite gekühlt wird. Hierdurch wird eine separate Kühleinrichtung für die Bandrückkühlung vermieden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Bürsten als Walzenbürstenpaar ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind des weiteren Führungsmittel vorgesehen zur Führung des umlaufenden Drahtgeflechtbandes entlang einer vorgegebenen Bahn. Dabei besteht eine vor­ teilhafte Ausführung darin, daß die Führungsmittel aus Führungsschienen bestehen, in denen das Drahtgeflechtband mit einer Kreuzgelenkkette läuft.

Durch die Erfindung wird eine weitere Verzögerung der Verdampfervereisung erreicht. Dabei erweist sich als sehr vorteilhaft der selbsttätige kreislaufmäßige Ablauf von Kondensation und Regenerierung, der einen manuellen Eingriff, wie beispielsweise beim Auswechseln stationärer zugesetzter Filter- oder Kondensationselemente, ausschließt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Verdampfer mit einer Einrichtung zur Verzögerung seiner Vereisung,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht wie gemäß Fig. 1, jedoch mit einer anderen Führung des "Frost-Stop-Bandes",

Fig. 4 den Schnitt IV-IV nach Fig. 3.

Ein von einem Isoliergehäuse 1 umgebener Kältemittel­ verdampfer 2 einer Gefrieranlage soll gegen frühzeitige Vereisung, die infolge des Niederschlagens der Feuchtig­ keit der Luft an der Lufteintrittsseite auftritt, geschützt werden, d.h., seine Vereisung soll verzögert werden.

An der Eintrittsseite des Luftstromes L ist hierzu vor dem Verdampfer 2 ein Flächengebilde 3 vorbeigeführt, welches als Band 3 a, bestehend aus einem feinmaschigen Drahtge­ flecht, ausgebildet ist. An diesem Drahtgeflechtband 3 a schlägt sich die Luftfeuchtigkeit als Reif nieder, und es wird dadurch verhindert, daß der Verdampfer 2 vor­ zeitig vereist. Bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 wird das Drahtgeflechtband 3 a zweimal vor dem Ver­ dampfer 2 entlanggeführt, d.h. im Vorlauf (Pfeil 4) und im Rücklauf (Pfeil 6). Das Drahtgeflechtband 3 a ist als endloses, kontinuierlich umlaufendes Band ausgeführt, welches über Rollen 7, 8, 9, 11, 12 geführt ist, von denen eine Rolle 7 angetrieben ist, beispielsweise mittels eines Zahnriementriebes 13. Das während seines Vorbeilaufes an der Verdampfervorderseite bereifte Drahtgeflechtband 3 a durchläuft anschließend Regenerierungsvorrichtungen 14, in denen es vom Reif befreit und für eine neue Kondensa­ tionsphase vorbereitet wird. Diese Regenerierungsvorrich­ tungen 14 können bestehen aus einer Auftauvorrichtung 16, die beispielsweise als mit Warmluft oder elektrisch beheizte Kammer ausgeführt sein kann. Des weiteren können Blasluftdüsen 17 sowie Bürsten 18, die vorzugsweise als Walzenbürstenpaar 18 a ausgebildet sind, angeordnet sein. Daran anschließend, nachdem das Drahtgeflechtband 3 a entreift ist, ist eine Trockenvorrichtung 19 vorgesehen, in der das Band 3 a vollkommen getrocknet wird. Danach wird das Band 3 a, um wieder eine Kondensationsfläche für den Feuchtigkeitsniederschlag aus dem Luftstrom L bieten zu können, in einer Kühleinrichtung 21 rückgekühlt. Wie daraus zu ersehen ist, durchläuft das Drahtgeflechtband 3 a einen kontinuierlichen Kreislauf mit Kondensations­ und Regenerierungsphasen.

Es muß noch erwähnt werden, daß nicht in jedem Falle alle hier aufgezeigten Regenerierungsmittel 16, 17, 18, 19 und 21 vorhanden sein müssen. Erfolgt beispielsweise die Entreifung des Bandes 3 a durch Auftauen, so kann es aus­ reichend sein, hierzu außer der Auftauvorrichtung 16 nur die Trockenvorrichtung 19 und die Kühleinrichtung 21 vorzusehen.

Soll die Entreifung des Bandes 3 a nur mechanisch erfolgen, was bei nur leichtem Reifansatz durchaus möglich ist, so können bereits eine Anordnung des Walzenbürstenpaares 18 a sowie die Blasdüsen 17 ausreichend sein, wobei auch eine Rückkühlung des Bandes 3 a nicht unbedingt erforder­ lich ist, da dieses keine Erwärmung in der Auftauvorrich­ tung 16 und in der Trockenvorrichtung 19 erfahren hat. Es sind natürlich auch kombinierte Anordnungen möglich. So können die Blasdüsen 17 beispielsweise auch nach einem Entreifen durch Auftauen eingesetzt werden, um Wasser­ tropfen aus dem Drahtgeflecht des Bandes 3 a auszublasen und somit schon eine gewisse Vortrocknung des Bandes 3 a vorzunehmen.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführung gezeigt, die sich nur in der Führung des Drahtgeflechtbandes 3 a von der in den Fig. 1 und 2 unterscheidet, so daß die ent­ sprechenden Bauteile hier mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wurden.

Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist das Draht­ geflechtband 3 a hier um den Verdampfer 2 herumgeführt. Es wird dabei an der Verdampferrückseite 22 gekühlt, so daß hier eine separate Kühleinrichtung 21, wie sie in der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 nötig ist, entfallen kann.

Aus den Fig. 2 und 4 sind die Führungseinrichtungen für das Drahtgeflechtband 3 a vom Prinzip her zu ersehen. Das Drahtgeflechtband 3 a läuft entlang einer vorgegebenen Bahn in oberen und unteren Führungsschienen 23 a bzw. 23 b, wobei es in der oberen Führungsschiene 23 a mittels einer sogenannten Kreuzgelenkkette 24 läuft.

Das Flächengebilde 3 zum Niederschlag der Luftfeuchtigkeit könnte alternativ auch so ausgebildet sein, daß es aus einem Gewebe aus feinen Kapillarröhrchen besteht, die von einem kalten Medium, Kaltluft oder Kälteflüssigkeit, durchflossen werden.

Claims (18)

1. Verfahren zur Verzögerung der Vereisung von Kältemittel­ verdampfern in Gefrieranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß lufteintrittsseitig vor dem Verdampfer eine Kondensa­ tionsfläche vorbeibewegt wird, an der sich die Luftfeuch­ tigkeit als Reif niederschlägt, und daß diese Kondensa­ tionsfläche einer anschließenden Regenerierung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen der Kondensationsfläche durch eine Kondensations- und durch eine Regenerierungszone kontinu­ ierlich in einem geschlossenen Kreislauf erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kondensationsfläche beim Durchlaufen der Regenerierungszone entreift, getrocknet und gekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entreifung durch Auftauen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entreifung mechanisch erfolgt.

6. Einrichtung zur Verzögerung der Vereisung von Kälte­ mittelverdampfern in Gefrieranlagen, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Flächengebilde (3) an der Lufteintrittsseite vor dem Verdampfer (2) vorbeibewegbar angeordnet ist zum Niederschlagen der Luftfeuchtigkeit als Reif auf diesem, und daß Vorrichtungen (14) vorgesehen sind zum Regene­ rieren des bereiften Flächengebildes (3).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (3) als umlaufendes Band (3 a) aus­ gebildet ist, welches aus einem feinmaschigen Drahtgeflecht besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auftauvorrichtung (16) für das bereifte Flächen­ gebilde (3) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Bürsten (18) zur mechanischen Entreifung des Flächen­ gebildes (3) vorgesehen sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Blasluftdüsen (17) zum Freiblasen des Flächengebildes (3) von losen Reifteilen bzw. Wassertropfen vorgesehen sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenvorrichtung (19) für das entreifte Flächen­ gebilde (3) vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (21) für das entreifte und ge­ trocknete Flächengebilde (3) vorgesehen ist.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Regeneriervorrichtungen (16, 17, 18, 19, 21) in den Kreis­ lauf des umlaufenden Flächengebildes (3) integriert sind.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Flächengebilde (3) im Vor- und Rücklauf (4 bzw. 6) an der Lufteintrittsseite vor dem Verdampfer (2) entlangge­ führt ist, und daß eine separate Kühleinrichtung (21) für die Abkühlung des Flächengebildes (3) vorgesehen ist.

15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Flächengebilde (3) um den Verdampfer (2) herumgeführt ist und das Flächengebilde (3) auf der Verdampferrückseite (22) gekühlt wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (18) als Walzenbürstenpaar (18 a) ausgebil­ det sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel (23 a, 23 b) vorgesehen sind zur Führung des umlaufenden Drahtgeflechtbandes (3 a) entlang einer vorgegebenen Bahn.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel aus Führungsschienen (23 a, 23 b) bestehen, in denen das Drahtgeflechtband (3 a) mit einer Kreuzgelenkkette (24) läuft.