DE3808230A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtauen von eis an einem verdampfer eines kuehlaggregats - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum abtauen von eis an einem verdampfer eines kuehlaggregatsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtauen von Eis
oder Reif an den Oberflächen eines Verdampfers eines Kühl
aggregats und dergleichen.
Es ist bekannt, zum Abtauen von Eis, das sich nach .einer
gewissen Betriebszeit eines Kühlaggregats auf den Verdampfer
oberflächen bildet, Heizschlangen zwischen den Lamellen des
Verdampfers vorzusehen, die über ihre Längsabmessung mehr
oder weniger gleichmäßig beheizt werden. Bildet sich bei
spielsweise nur auf einem Teil der Verdampferoberfläche
Eis und wird ein Abtausignal von einem Eismelder oder von
einer Abtauschaltuhr abgegeben, so wird die gesamte Ver
dampferoberfläche durch diese bekannte Abtauheizung beheizt,
obwohl nur der mit Eis behaftete Flächenteil beheizt werden
müßte. Auf diese Weise wird mit der bekannten Abtauheizung
Energie vergeudet, insbesondere wenn man auch berücksichtigt,
daß nach Abschalten der Abtauheizung die dann relativ hohe
Temperatur am Verdampfer wieder auf den Sollwert der Kühl
temperatur abgebaut werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so
auszubilden, daß beim Abtauvorgang erheblich an Energie
eingespart werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des
Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale im Kennzeichen des
Anspruchs 2 gelöst. Durch Beheizen eines flüssigen Kälte
mittels wird dieses verdampft, wobei der Kältemitteldampf
je nach Art des verwendeten Kältemittels eine bestimmte
Temperatur im Plusbereich von beispielsweise 50°C hat.
Der Kältemitteldampf hat ferner die Eigenschaft, daß er
an den Stellen kondensiert, welche die niedrigste Temperatur
aufweisen. In einem nur teilweise vereisten Verdampfer
weisen jene Flächen die niedrigste Temperatur auf, an denen
sich Eis gebildet hat. Dementsprechend kondensiert der
warme Kältemitteldampf nur an diesen Stellen und heizt diese
dadurch auf, so daß einzelne vereiste Stellen gezielt
abgetaut werden und dadurch erheblich an Energie eingespart
werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der
nachfolgenden Beschreibung und in den weiteren Ansprüchen
angegeben.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eines
Verdampfers eine erste Ausführungsform,
Fig. 2 in einer Ansicht entsprechend Fig. 1 eine
zweite Ausführungsform,
Fig. 3 in gleicher Darstellung eine dritte Ausführungs
form,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein
Heizrohr nach Fig. 3, und
Fig. 5 schematisch die Abtauheizung nach Fig. 3 und
4 im Kältemittelkreislauf.
In Fig. 1 ist allgemein mit 1 ein Verdampfer mit etwa
parallel zueinander liegenden Lamellen 2 bezeichnet, wobei
durch das Lamellenpaket in an sich bekannter Weise Rohr
leitungen 3 für das Kältemittel führen.
Zur Ausbildung einer Abtauheizung sind bei dem Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 mehrere Rohre 4 durch das Lamellen
paket geführt, die auf der Vorderseite 5 des Lamellenpaketes
vorstehen. Die Rohre 4 liegen mit einer geringen Steigung
in dem Lamellenpaket, so daß der auf der Vorderseite 5
vorstehende Abschnitt der Rohre 4 tiefer liegt als deren
Ende auf der mit 6 bezeichneten Rückseite. In den einzel
nen Rohren 4 befindet sich Kältemittel, das sich aufgrund der
Steigung der Rohre 4 in flüssigem Zustand auf dem auf der
Vorderseite 5 vorstehenden Abschnitt dieser Rohre sammelt.
An den freien Enden der Rohre 4 ist jeweils eine Heiz
patrone 7 angebracht. Die gegenüberliegenden, höher liegenden
Enden der Rohre 4 können jeweils verschlossen oder auch
zumindest teilweise miteinander verbunden sein.
Sobald ein Abtausignal abgegeben wird, werden die Heiz
patronen 7 eingeschaltet, wobei das flüssige Kältemittel
in den vorstehenden, tiefer liegenden Abschnitten der
Rohre 4 verdampft wird und sich der warme Kältemitteldampf
im wesentlichen nur an den mit Eis versehenen, kalten
Bereichen niederschlägt und damit diese aufheizt. Das konden
sierte Kältemittel läuft zurück in den vorstehenden
Abschnitt der Rohre 4 auf der Vorderseite 5.
Die Rohre 4 sind derart über die Querschnittsfläche bzw.
Vorderseite 5 des Verdampfers verteilt, daß durch diese
Abtauheizung in Form der mit Kältemittel teilweise gefüllten
Rohre 4 alle Verdampferoberflächen beheizt werden können.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die mit einer
geringen Steigung durch das Lamellenpaket geführten Rohre 4
am tiefer liegenden Ende mit einem gemeinsamen Kältemittel
behälter 8 verbunden, in dem eine durch gestrichelte Linien
angedeutete Heizung 9 angeordnet ist. Die höher liegenden,
gegenüberliegenden Enden der Rohre 4 können auf der Rück
seite 6 des Lamellenpakets geschlossen ausgebildet oder
zumindest teilweise miteinander verbunden sein. Der Betrieb
dieser Abtauheizung erfolgt in der gleichen Weise wie
der nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der
auf der Unterseite längs des Lamellenpakets über dessen
Längsabmessung zwei Rohre 10 verlaufen, von denen eines in
Fig. 4 schematisch in einem Längsschnitt dargestellt ist.
Das Rohr 10 bildet einen Behälter für das Kältemittel,
wobei etwa konzentrisch in dem Rohr 10 eine stabförmige
Heizung 11 bzw. eine Heizeinrichtung mit einem stab
förmigen Gehäuse angeordnet ist, wobei die Anschlüsse für
die Heizung nicht dargestellt sind. Die beiden Rohre 10
können geneigt angeordnet sein, wobei die beiden tiefer
liegenden Enden über ein Verteilerrohr 12 miteinander
verbunden sind, während die höher liegenden Enden auf der
gegenüberliegenden Seite des Lamellenpakets geschlossen
ausgebildet oder miteinander verbunden sein können. Die
Heizrohre 10, die in dem Kältemittelkreislauf des während
des normalen Betriebs durch den Verdampfer strömenden Kälte
mittels liegen, können auch waagerecht angeordnet sein. In
Fig. 3 sind die in Fig. 5 schematisch angedeuteten Anschlüsse an den
Kältemittelkreislauf nicht wiedergegeben.
Von dem Verteilerrohr 12 führen einzelne Rohre 13 zu den
durch den Verdampfer führenden Rohrschlangen 3, durch die
während des Kältebetriebs des Verdampfers Kältemittel
strömt.
Die beiden mit einer Heizung versehenen Rohre 10 auf der
Unterseite des Verdampfers sind an oder in einer nicht
dargestellten Tauwasserschale angeordnet, so daß diese
beiden Rohre zugleich als Wannenheizung für das Tauwasser
dienen.
Fig. 5 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 3 und 4 in Verbindung mit einem elektronisch gesteuerten
Expansionsventil 15 und einem Magnetventil 16. Das
Expansionsventil 15 liegt in der zum Verdampfer 1
führenden Kältemittelleitung 3 , die sich in Form von
Rohrschlangen durch das Lamellenpaket erstreckt, wie
schematisch in Fig. 5 wiedergegeben, worauf diese Rohr
schlange 3 über den in Fig. 3 wiedergegebenen Verteiler 12
in die beheizten Rohre 10 münden, deren gegenüberliegende
Enden in die vom Verdampfer wegführende Kältemittelleitung 17
münden, in der das Magnetventil 16 angeordnet ist.
Wie Fig. 3 zeigt, sind lediglich die im unteren Bereich
des Lamellenpakets angeordneten Rohrschlangen 3 über
die Rohrleitungen 13 mit dem Verteiler 12 verbunden, wie
dies schematisch auch in Fig. 5 dargestellt ist. Während
des normalen Betriebs des Kühlaggregats ist die Heizung 11
in den Rohren 10 ausgeschaltet, wobei das über die Rohr
leitung zuströmende Kältemittel im Verdampfer 1 verdampft,
in an sich bekannter Weise die Verdampferlamellen 2 ab
kühlt und über die Leitung 17 wieder abströmt. Sobald ein
Signal für den Betrieb der Abtauheizung abgegeben ist,
wird über das Magnetventil 16 die Leitung 17 abgesperrt
und über das elektronische Expansionsventil 15 flüssiges
Kältemittel gesteuert in die Rohrschlangen 3 eingespritzt,
so daß es sich in den beheizten Rohren 10 sammelt, während
die darüberliegenden Rohrschlangen 3 frei von flüssigem
Kältemittel sind. Nachdem auf diese Weise der für die
Abtauheizung erforderliche Vorrat an flüssigem Kältemittel
in den beheizten Rohren 10 vorhanden ist, werden die
Rohre 10 beheizt, so daß Kältemitteldampf durch die Rohr
schlangen 3 aufsteigen und sich an den kalten Bereichen
des Verdampfers niederschlagen kann, um gezielt diese zu
beheizen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 stehen die
Rohre 4 wie die Rohrschlangen 3 nach Fig. 3 in gutem
Wärmeleitkontakt mit den Lamellen 2 des Verdampfers,
damit die Kälte, die durch Eis auf den Lamellen 2 erzeugt
wird, auf die Rohre 4 übertragen wird.
Die Heizeinrichtung, die nach Fig. 2 und 4 innerhalb des Kältemittel
behälters angeordnet ist, kann auch außerhalb vorgesehen werden.
Nachdem das elektronisch gesteuerte Expansionsventil 15 flüssiges Käl
temittel für den Betrieb der Abtauheizung eingespritzt hat, sperrt
das Expansionsventil 15 die Kältemittelleitung ab, so
daß das in den beheizten Rohren 10 verdampfte Kältemittel
innerhalb des Verdampfers kondensieren kann.
Anstelle der beiden dargestellten Rohre 10 kann auch nur
ein Rohr 10 oder mehrere beheizte Rohre vorgesehen werden.
Claims (6)
1. Verfahren zum Abtauen von Eis an einem Verdampfer
eines Kühlaggregats,
dadurch gekennzeichnet,
daß flüssiges Kältemittel in einem Reservoir beheizt
und verdampft wird, worauf das gasförmige Kältemittel
in Wärmeleitkontakt mit den Verdampferflächen gebracht
wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch das Lamellenpaket des Verdampfers (1) Rohre (3,
4) geführt sind, die in gutem Wärmeleitkontakt mit
den Lamellen (2) des Verdampfers stehen und eine Neigung
aufweisen, so daß sich das in den Rohren (3, 4)
befindende flüssige Kältemittel an der tiefsten Stelle
sammelt, an der eine Heizeinrichtung (7, 9, 11) angeord
net ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß einzelne Rohre (4) über die Längsabmessung des
Lamellenpakets durch den Verdampfer führen und am
tiefer liegenden, über das Lamellenpaket vorstehenden
Ende jeweils mit einer Heizeinrichtung (7) versehen
sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch das Lamellenpaket des Verdampfers führende
Rohre (4) am tiefer liegenden Ende mit einem gemeinsamen
Kältemittelbehälter (8) verbunden sind, der mit einer
Heizeinrichtung (9) versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Unterseite des Verdampfers (1) im Bereich
der Tauwasserschale beheizte Rohre (10) vorgesehen
sind, die mit den durch das Lamellenpaket des Verdampfers
führenden Rohrschlangen (3) verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beheizten Rohre (10) von dem während des nor
malen Kältebetriebs durch den Verdampfer strömenden
Kältemittels durchströmt sind, wobei in der Leitung vor
dem Verdampfer ein elektronisch gesteuertes Expansions
ventil (15) und stromabwärts von den beheizten Rohren (10)
ein Absperrventil (16) vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883808230 DE3808230A1 (de) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Verfahren und vorrichtung zum abtauen von eis an einem verdampfer eines kuehlaggregats |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE3808230A1 true DE3808230A1 (de) | 1989-09-21 |
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ID=6349524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (2)
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WO (1) | WO1989008807A1 (de) |
Cited By (1)
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- 1988-03-11 DE DE19883808230 patent/DE3808230A1/de not_active Withdrawn
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- 1989-03-03 WO PCT/EP1989/000216 patent/WO1989008807A1/de unknown
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Also Published As
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