DE69325575T2

DE69325575T2 - Vereisungsschutz

Info

Publication number: DE69325575T2
Application number: DE69325575T
Authority: DE
Inventors: Nancy Farrey; William Hoerner; David Leppert; Glenna Nicol
Original assignee: Rite Hite Holding Corp
Current assignee: Rite Hite Holding Corp
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2013-04-13
Also published as: GB9401337D0; WO1993021486A1; CA2114318A1; GB2278427A; EP0636234A1; US5329781A; EP0636234B1; ES2133400T3; DE69325575D1; US5203175A; CA2114318C; EP0636234A4; GB2278427B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Warmluft- Frostkontrollsysteme. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine frostkontrollierte bzw. frostüberwachte Tür und ein Frostkontroll- bzw. Frostüberwachungsverfahren zum Entladen erwärmter Luft am unteren Abschnitt der frostkontrollierten Tür und sie verhindert aufgrund von Konvektionskräften vorteilhaft die Bildung von Frost an oberen Abschnitten der frostkontrollierten Tür.

Hintergrund der Erfindung

Große Kühlhäuser bzw. Kühlhauskammern wurden errichtet, um den Speicherbedarf großer Kapazitäten der Lebensmittelindustrie zu decken. Dabei müssen diese Kammern von einem Benutzer betreten werden können. Daher sind diese Kammern mit Durchgängen versehen, welche einfach geöffnet und geschlossen werden können und eine geeignete Barriere zwischen dem Kaltluftbereich der Kammer und der äußeren Umgebung bilden.
Um einen einfachen Zugang zu einem Kühlkammerabteil bereitzustellen, wurden je nach Platzbedürfnisse und Präferenzen der Benutzer verschiedene Türsysteme vorgesehen. Diese Türe können Falttüren sein, welche in einer Weise seitlich zugezogen werden, ähnlich wie Vorhänge zu Hause. Andere gleiten vertikal in einer Weise analog zum Öffnen und Schließen von typischen Schiebegaragentoren, während noch weitere Türen auf einer vertikalen Achse montiert sind und in derselben Weise wie ein Tor auf und zu schwingen. Dies sind selbstverständlich nur einige wenige Beispiele von den vielen Arten von Gefrierhauszugangstüren, welche dem Fachmann bekannt sind.
Ein allgemeines Problem im Zusammenhang mit den oben erwähnten Gefrierhaustürsystemen ist - unabhängig von deren Öffnungs- und Schließmethode - die Tendenz eines Feuchtigskeitsniederschlags an der warmen Seite der beweglichen Gefrierhaustür. Der Niederschlag kann auf den Boden des Gefrierhauseingangs tropfen, was zu einer gefährlichen Fläche für Personen führt, welche die Kühlkammer betreten oder verlassen. Oft gefriert der Niederschlag auf den Scharnieren und anderen Flächen der Gefrierhaustür sowie auf Flächen in Nähe der Tür, wie etwa auf dem Boden. Der angefallene Frost verhindert das Öffnen und Schließen des Zuganges zu der Kühlhauskammer. Gefrorene oder vereiste durchsichtige Türpaneele oder Fenster verhindern die Sicht bzw. Durchsicht zu der anderen Seite der Tür, was zu einer Sicherheitsgefährdung für Personen führt, welche die Kühlkammer betreten oder verlassen. Das Vereisen der Glieder birgt die Gefahr des Sperrens Blockierens der Türglieder. Bei Versuchen zum Lösen der blockierten Glieder kann die Kühlhaustür beschädigt werden. Daher ist es vorteilhaft, ein Frostkontrollsystem mit zu umfassen, um den Niederschlag von Wasserdampf auf der äußeren Fläche der Tür zu verhindern, die Tür frostfrei zu halten, eine klare Sicht durch durchsichtige Abschnitte der Tür aufrechtzuerhalten und eine Frostbildung auf der Tür oder anderen Flächen in Nähe der Tür zu verhindern.
Bekannte Systeme, wie z. B. aus der US-A-4 950 869, zur Verhinderung des Frostniederschlags auf der Außenfläche einer Kühlhauskammer-Tür oder zum Entfrosten einer mit Frost bedeckten Tür haben Strahlungswärme verwendet. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß die Wärme ungleichmäßig auf die Entfrostungsfläche einwirkt. Da die Menge an Strahlungsenergie, welche auf die Türfläche einfällt, proportional zu der von der gestreuten Strahlungsenergie bedeckten Fläche ist, erhalten die Abschnitte der Tür, die der Wärmequelle am nächsten sind, tendenziell zu viel Wärme, während die weiter weg liegenden Abschnitte der Tür die Tendenz haben, eine nicht ausreichende Wärme menge zu erhalten, um die Tür frostfrei zu halten. Folglich sind diese Systeme für große Türen nicht wünschenswert, bei welchen sich die Wärmemenge pro Flächeneinheit stark verändert, wenn man sich von dem Punkt der Türfläche in Nähe der Wärmequelle zu dem von der Wärmequelle am weitesten weg liegenden Punkt bewegt.
Andere bekannte Systeme arbeiten dadurch, daß warme Luft nach unten und zu der äußeren der Warmluft zugewandten Fläche der Kühlhaustür von einer oberhalb der Kühlhaustür liegenden Position geblasen wird. Hierfür ist ein leistungsstarkes Gebläse erforderlich, um die warme Luft zu dem Boden der Kühlhaustürflächen zu blasen, weil Konvektionskräfte die Tendenz haben, der Abwärtsströmung der warmen Luft entgegenzuwirken. Es wurde festgestellt, daß derartige System nicht optimal funktionieren, es sei denn, daß eine zweite Tür ergänzt wird, um eine geschlossene Umgebung in Nähe der Speicherkammertür zu bilden, innerhalb welcher die warme Luft zirkulieren kann.
Ferner ist es bekannt, den gekühlten Bereich einer Kühlhauskammer von den wärmeren Bereichen mittels einer Luftvorhang-Vorrichtung abzutrennen. Dabei wird erwärmte Luft durch Kanäle und mit einer bestimmten Geschwindigkeit quer zu einem offenen Zugang in die Kühlhauskammer geführt, um die abgekühlte Luft im Inneren zu halten, wie es in der EP-A-0 231 963 beschrieben ist.
Ein ähnliches Luftvorhangsystem ist ebenfalls aus dem Dokument US-A-3 308 740 bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Frostkontrollsysteme zu überwinden.
Dieses Ziel wird durch ein Frostüberwachungs- bzw. Frostkontrollsystem nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Frostüberwachung nach Anspruch 19 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Danach schafft die Erfindung eine frostkontrollierte Tür für einen Durchgang zu einem Kühlhausbereich, mit einem Türteil, welches zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zum Durchgang bewegbar ist und einen oberen Abschnitt, eine Basis, sowie erste und zweite Seitenkanten aufweist; einem Leitungssystem zum Kontrollieren des Frostes am und in Nähe des Türteils, welches eine Öffnung zum Aufnehmen eines Luftvolumens aus der Umgebung des Türteils, ein Heizelement zum Heizen wenigstens eines Teils des Luftvolumens, um ein Volumen erwärmter Luft zu bilden, eine Ausströmungsöffnung in Nähe der einen der ersten und zweiten Seitenkante des Türteils und Mittel zum Befördern von Luft von der Öffnung zu der Ausströmungsöffnung aufweist, derart, daß wenigstens ein Teil des Volumens erwärmter Luft von der Ausströmungsöffnung horizontal zur Fläche des Türteils hin entladen wird.
Ferner schafft die Erfindung ein Frostkontrollverfahren zum Verringern von Frostbildung an einer Kühlkammertür bzw. ein Frostüberwachungsverfahren zum Verringern von Frostbildung an einer Kühlkammertür, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ansaugen eines Luftvolumens aus der Umgebung der Tür; Erwärmen des Luftvolumens, um ein Volumen erwärmter Luft zu bilden; und Entladen des erwärmten Luftvolumens horizontal zu einer Türfläche hin aus wenigstens einer Öffnung, welche in Nähe einer Seitenkante der Tür angeordnet ist.
Weil wärmere Luft in der Lage ist, mehr Feuchtigkeit aufzunehmen, schafft die Erfindung eine Schicht von relativ warmer ungesättigter Luft in Nähe der Oberfläche der Kühlhaustür, um den Niederschlag von Feuchtigkeit und die Bildung von Frost an der Oberfläche einer Kühlhaustür und an anliegenden Flächen zu verhindern. Ferner ist es vorteilhaft, die erwärmte Luft an der Basis der Kühlhaustü roberfläche ausströmen zu lassen, um die Konvektionskräfte vorteilhaft zu nützen, welche die Tendenz haben, zu bewirken, daß die erwärmte Luft steigt und entlang der übrigen Türfläche strömt.
Ferner ist es vorteilhaft, Luft von einer vergleichsweise hohen Position anzusaugen, weil hierdurch eine wärmere Quellenluft für das Entfrostungssystem geliefert wird, und daher weniger zusätzliche Energie benötigt wird, um die Luft auf eine geeignete Temperatur zu erwärmen, bevor diese aus dem Frostkontrollsystem entladen wird.
Es ist auch vorteilhaft, ein einziges Gebläse in einer zentralen Position anzuordnen, um gleiche Luftströme an beide Seiten der Kühlhaustür zu liefern. Jedoch kann man auch ein separates Gebläse für jede Seite der Lagerkammertür vorsehen.
Es ist ferner vorteilhaft, einen Teil der erwärmten Luft zu der Basis der Tür nach unten zu blasen, um die Bildung von Frost am Boden in Nähe des Einganges der Lagerkammer zu verhindern.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, die Lufterwärmungsvorrichtungen in Nähe der Ausströmumgsöffnungen des Entfrostungssystems anzuordnen, um ein Abkühlen der Luft vor dem Entladen zu verringern und die Wirkung von Konvektionskräften innerhalb der Luftdurchgänge des Frostkontrollsystems einzuschränken.
Daher wird die frostkontrollierte Tür als eine Kombination eines Frostkontrollsystems mit einer Kühlhauskammer- Tür beschrieben, welche Luft von einem Eingang aufnimmt, die aufgenommene Luft durch eines oder mehrere Heizelemente fördert und die erwärmte Luft an der Basis der äußeren zur warmen Seite gewandten Fläche der Kühlraumkammer-Tür entlädt. Die erwärmte Luft strömt horizontal über die Türfläche aufgrund der Gebläsekraft und nach oben aufgrund der Konvektionskräfte, welche auf die ver gleichsweise warme Luft einwirken, die aus dem Frostkontrollsystem entladen wird.
Vorzugsweise wird die Luft an einer Position am oder in der Nähe des oberen Abschnittes der Tür der Kühlhauskammer aufgenommen. Die Luft wird angezogen bzw. angesaugt und in einem geschlossenen Kanal nach unten über ein Paar von Heizeinheiten befördert, wobei jeweils eine davon an jeder Seite eines Portals angeordnet ist, welches den Kühlraumtürzugang umgibt. Die erwärmte Luft wird aus dem geschlossenen Kanal durch Öffnungen im Zugang in horizontaler Richtung und zu der Fläche der Kühlraumkammer-Tür hin ausgestoßen. Wahlweise kann eine weitere Gruppe von Öffnungen nach unten von den Enden des geschlossenen Kanals aus gerichtet werden, um die Bildung von Frost auf dem Boden in Nähe der Kühlhauskammer zu verhindern.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die beigefügten Ansprüche enthalten insbesondere die Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen wird am besten aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung verstanden. Dabei ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorderansicht des Frostkontrollsystems in einer beispielhaften Installation;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorderansicht eines alternativen Frostkontrollsystems, welches zwei Gebläse enthält;
Fig. 3 eine Darstellung von zwei Heizungskonfigurationen;
Fig. 4 eine Draufsicht der vertikalen Leitungen, wobei die Position der Ausströmumgsöffnungen des Frostkontrollsystem dargestellt sind;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des elektrischen Systems des Frostkontrollsystems;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Speicherkammer, die eine innere und eine äußere Tür aufweist; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Vorderansicht des Frostkontrollsystems in einer alternativen Ausgestaltung, welche sowohl Warmluftwärme als auch Strahlungswärme verwendet.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Vorderansicht des Frostkontrollsystems in einer alternativen Ausgestaltung, bei welcher die horizontalen Ausströmumgsöffnungen entlang sowohl des oberen als auch des unteren Abschnittes der vertikalen Luftkanäle angeordnet sind.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung der Vorderansicht des Frostkontrollsystems in einer alternativen Ausgestaltung, welche Ausströmumgsöffnungen an einer Seite der Tür und Saugöffnungen an der gegenüberliegenden Seite der Tür aufweist.

Detailierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die vorliegende Erfindung liefert die obigen Vorteile durch ein Frostkontrollsystem in Kombination mit einer Kühlhauskammer-Tür. Das Frostkontrollsystem verwendet standardmäßige gängige (off-the-shelf) Gebläse-, Leitungs- und Heizelemente, welche für den Fachmann im Bereich von Frostkontrollsystemen ohne weiteres verfügbar sind. Luft wird mit Hilfe eines Standard-PSC oder eines Spaltpol-Gebläses (Shaded Pole Blower), wie er von Dayton Electric hergestellt wird, in das Frostkontrollsystem hinein gefördert. Die nicht-erwärmte Luft strömt von dem Gebläse zu einem Polyvinylchlorid (PVC) T-Verbindungs stück, welches einen einzigen Eingang und zwei gegenüberliegende Ausgangsleitungen aufweist. Die beiden gegenüberliegenden Ausgangsleitungen sind mit einer PVC- Abströmungsniveauleitung verbunden, die oberhalb des Eingangs der Lagerkammer verläuft. Ein Knieverbindungsstück verbindet die horizontalen Abschnitte des Luftweges mit dessen vertikalen Abschnitten. Die Luftleitungen werden mit den um die Rohrleitungen festgezogenen Umwicklungen und durch D-Ringe, welche an den Seitenrahmen angeordnet sind, in Position gehalten. Bevor die Luft aus dem Frostkontrollsystem entladen wird, wird die die vertikalen Abschnitte nach unten strömende Luft durch Streifenheizeinrichtungen, die innerhalb der vertikalen Abschnitte installiert sind, erwärmt, etwa durch diejenige, welche durch Wellmann hergestellt werden. Über diese Heizelemente strömende Luft erhält eine ausreichende Temperatur, um nach der Entladung aus dem Frostkontrollsystem eine warme Luftschicht entlang der gesamten Fläche der Kühlhauskammer-Tür zu schaffen, um die Bildung von Niederschlag und Frost an der Fläche zu verhindern. Die gewünschte Temperatur wird aus der Kombination von Faktoren erhalten, welche die Größe der Tür, die Temperatur der Außenluft und die Strömungsrate der aus dem Frostkontrollsystem entladenen Luft umfassen. Die erwärmte Luft wird am unteren Abschnitt des vertikalen Abschnittes des Frostkontrollsystems durch Öffnungen in eine Richtung horizontal zur Basis der Tür und zur Tür hin in einem Winkel entladen, der ausreichend ist, um eine Schicht von erwärmter Luft entlang der äußeren Fläche der Lagerkammertür zu bilden. Die erwärmte Luft wird durch die Frostkontrollvorrichtung horizontal entlang der Türfläche getrieben und steigt vertikal entlang der Fläche der Kühlhauskammer-Tür aufgrund der Konvenktionskräfte nach oben, welche auf die relativ warme Luft einwirken, die von dem Kontrollsystem entladen wird. Zusätzlich zu den horizontalen Ausströmungsöffnungen sind am unteren Ende jedes vertikalen Abschnitts des Frostkontrollsystems Öffnungen vorgesehen, welche Luftströme zur Basis der Tür hin richten, um die Bildung von Frost an dem Boden in Nähe der Lager kammer und anderen anliegenden Flächen zu verhindern. Die warme Luft schmilzt nicht nur den angesammelten Frost, sondern verhindert auch den Niederschlag von Feuchtigkeit an der zur warmen Seite gewandten Fläche der Tür, indem sie Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft absorbiert.
Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen, wobei Fig. 1 ein allgemeines schematisches Diagramm eines Frostkontrollsystems nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Entfrostungssystem ist innerhalb eines Portals bzw. Durchgangs montiert, der zwei Seitenrahmen 12 und 14 und einen oberen bzw. Kopfrahmen 16 aufweist.
Luft wird durch die Eingangsleitung des Gebläses 18 in das Entfrostungssystem hinein gesaugt. Bei dem vorliegenden bevorzugsten Ausführungsbeispiel wird ein Dayton Electric Manufacturing Co. 4C831A, 1/2 HP Gebläse mit einem Einlaßdurchmesser von 20,32 cm und einer Auslaßöffnung von 14,12 cm mal 18,26 cm verwendet. Jedoch sind dem Fachmann auf dem Gebiet von Frostkontrollsystemen auch andere geeignete Gebläse bekannt.
Der Ausgang des Gebläses 18 ist an die Leitung 20 mittels eines T-Abströmungsleitungsanschlusses angeschlossen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leitung 20 eine Abströmungsniveau-PVC-Rohrleitung mit einem Durchmesser von 10,16 cm. Knieverbindungstücke 22 und 24 verbinden die horizontale Leitung 20 mit dem vertikalen Leitungen 26 bzw. 28. Um einen Luftaustritt zu verhindern, wird eine niedrigtemperaturbeständige Dichtung in den Fugen eingesetzt, welche durch die Verbindungsstücke 19, 22 und 24 und die Leitungen 20, 26 und 28 entstehen.
Obwohl bei der vorliegenden Erfindung ein einziges Gebläse 18 im Zentrum des Kopfrahmens 16 installiert ist, sind bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 dargestellt ist, zwei Gebläse 18a, 18b am oberen bzw. Kopfrahmen 16 unmittelbar oberhalb der Heizelemente 30 bzw. 32 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht kein Bedarf nach den Knieverbindungsstücken 22 und 24 oder der horizontalen Leitung 20. Es wird angenommen, daß das Vorsehen von mehreren direkten Wegen zu den Heizeinheiten und den Luftausgängen des Frostkontrollsystems Vorteile schafft, die bei der Verwendung eines einzigen Gebläses 18, wie es in den vorliegenden Ausführungsbeispielen gezeigt ist, nicht erreicht werden. Jedoch wird die doppelte Anzahl von Gebläse benötigt und damit die Komplexität des elektrischen Systems des Frostkontrollsystems erhöht.
Als nächstes werden die Streifenheizungen 30 und 32 jeweils innerhalb der unteren Abschnitte der vertikalen Leitungen 26 bzw. 28 installiert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Heizeinrichtungen 30 und 32 vom Typ Wellmann FS2061 1900 Watt Streifenheizungen mit Strahlungsrippen, welche tangential zu der nach unten gerichteten Luftströmung in den Leitungen 26 und 28 angeordnet sind. Vorzugsweise sollen die Rippen jedoch parallel zur Luftströmung angeordnet sein - falls ein solches Produkt verfügbar wäre, um die Störung der Luftströmung in den Leitungen 26 und 28 möglichst klein zu halten. Die Anordnung der Strahlungsrippen tangential und parallel zur Luftströmung ist in den Fig. 3a bzw. 3b veranschaulicht.
Um eine Wärmeisolierung zwischen den Streifenheizungen 30 und 32 und den Seitenwänden der PVC-Leitungen 26 und 28 zu schaffen, sind die Heizeinrichtungen 30 und 32 innerhalb einer doppelwandigen Zinnrohrleitung eingeschlossen. Was die elektrische Verdrahtung angeht, sind auch die Stromleiter in den Leitungen 26 und 28 enthalten und laufen von den Heizeinrichtungen 30 und 32 zu den Knieverbindungsstücken 22 bzw. 24. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel treten die Stromleiter der Streifenheizungen 30 und 32 jeweils geschützt durch Kunststoff- Durchführungshülsen aus den Leitungen an Löchern aus, die für diesen Zweck in die Knieverbindungsstücke 22 und 24 gebohrt wurden. Jedoch ist der Punkt, an welchem diese Leiter aus der Leitung austreten, lediglich eine Designbetrachtung und andere Austrittspunkte würden dem Fachmann bekannt sein. Die Leiter werden dann an eine Verteilerbox 34 geführt, welche den Betrieb des Frostkontrollsystems thermostatisch regelt. Die Betriebsweise der Verteilerbox 34 wird im nachhinein detaillierter beschrieben.
Die erwärmte Luft tritt aus dem unteren Abschnitt der Streifenheizungen 30 und 32 aus und strömt zu dem untersten Abschnitt der vertikalen Leitungen 30 und 32. Die erwärmte Luft wird sodann von den Leitungen 26 und 28 durch eine Gruppe von Öffnungen 36 und 38 entladen, welche einen Durchmesser von 1 inch haben und derart angeordnet sind, daß die Strömung der erwärmten Luft, die horizontal aus den Öffnungen 36 und 38 austritt, geringfügig zur Fläche der Lagerkammertür hin gerichtet ist. Falls man in der Draufsicht nach Fig. 4 einen horizontalen Strahl parallel zur Tür einzeichnen würde, würde der vorgegebene Winkel Alpha zwischen der Richtung der Strömung erwärmter Luft und des horizontalen Strahles vorzugsweise etwa 15 Grad betragen. Falls gewünscht, können Richtmittel, wie etwa Zylinder oder andere Düsen, entlang paralleler Achsen parallel zur Bodenfläche montiert und in dem gewünschten Winkel Alpha nach innen gerichtet werden. Der bevorzugte Temperaturbereich der erwärmten Luft zum Zeitpunkt des Entladens aus dem Frostkontrollsystem liegt zwischen 21,11 und 26,66 Grad Celsius. Die Temperatur, die relative Feuchtigkeit, das erwärmte Luftvolumen und die Geschwindigkeit der Luft an den Öffnungen sind einige Parameter, welche einstellt werden können, um die Ansammlung von Frost an den Flächen der Tür zu verhindern.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Gruppe von Öffnungen 36 und 38 eine Gruppe von zehn Löchern mit jeweils einem Durchmesser von ungefähr 3,17 cm. Das unterste Loch zum Entladen der erwärmten Luft in horizonta ler Richtung ist 55,88 cm von der Basis der Tür 8 entfernt. Die Löcher sollten gleichmäßig beabstandet sein, wobei die Kanten ungefähr 1,27 cm voneinander beabstandet sind. Die Anzahl der Löcher und deren Größe, Form und Abstand können in einem bestimmten Ausmaß verändert werden, wobei im wesentlichen dieselbe Funktion bereitgestellt wird, wie bei den Öffnungen in dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Ferner sind zusätzliche Öffnungen 40 und 42 in den Abschlußkappen 44 bzw. 46 enthalten. Alternativ dazu können die unteren Enden der Leitungen 26 und 28 auch ohne Abschluß ausgebildet sein. Das Ausströmen von warmer Luft aus dem unteren Ende der Leitungen 26 und 28 stellt sicher, daß die warme Luft im wesentlichen über die gesamte Fläche der Tür 8 anliegt und insbesondere an den unteren Abschnitten der Tür 8 und den umliegenden Flächen. Auch wird das Volumen der zirkulierenden warmen Luft hierdurch erhöht.
Es versteht sich, daß die Anordnung des Gebläseeingangs dazu beiträgt, daß die warme Luft von den Öffnungen über die Türflächen zu dem oberen Abschnitt der Tür zirkuliert, wobei wenigstens ein Teil der warmen Luft in das Gebläsesystem rezirkuliert wird.
Obwohl beim vorliegenden Ausführungsbeispiel PVC- Abströmungsleitungen mit einem Durchmesser von 10,16 cm verwendet werden, würden dem Fachmann andere geeignete Leitungsmaterialien bekannt sein. Außerdem können die Abmessungen der Leitungen 20, 22 und 24 verändert werden, damit sie für die Abmessungen von jeder speziellen Türrahmengröße geeignet sind.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Steuerungssystem, um das Frostkontrollsystem nur dann zu betreiben, wenn die Bildung von Frost an der äußeren "Warmluft"-Fläche der Tür 8 wahrscheinlich ist. In Fig. 5, auf welche nun Bezug genommen wird, ist das elektrische System, welches die thermostatische Steuerung umfaßt, schematisch dargestellt. Ein Thermostat 50 ist an der Einlaßöffnung des Gebläses 18 montiert. Wenn die Temperatur unterhalb von 7,77 Grad Celsius fällt, schließt bzw. aktiviert die Thermostatsteuerung die Schaltung, welche das Frostkontrollsystem betreibt, und das Gebläse 18 und die Heizeinheiten 30 und 32 werden eingeschaltet. Sobald das Frostkontrollsystem aktiviert ist, wird sich das System nicht mehr ausschalten bis eine Temperatur von 10 Grad an dem Thermostat 50 gemessen wird.
Das elektrische System, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wird über dreiphasige 240 Volt Wechselstromleiter 60, 62 und 64 mit Energie versorgt. Die Stromleiter 60, 62 und 64 sind mit Sicherungen 66 bis 70 verbunden, um einen Schaltungsschutz für die Heizeinrichtungen 30 und 32 und das Gebläse 18 bereitzustellen. Eine Leitung 72 liefert Energie aus der Sicherung 66 an das Gebläse 18. Die Leitungen 74 bis 77 verbinden die Ausgänge der Sicherungen 67 bis 70 mit magnetischen Relais 78 bis 81.
Die Relais 78 bis 81 werden mit Energie versorgt und sind daher geschlossen, wenn eine Spule 82 angeregt wird. Eine thermostatische Steuerungsschaltung 84 für das Frostkontrollsystem umfaßt einen Abspanntransformator 86 zum Wandeln der 240 Volt Wechselspannung auf 120 Volt Wechselspannung. Die Steuerungsschaltung 84 ist parallal mit den Leitern 72 und 74 verbunden, die das Gebläse 18 mit Energie versorgen. Daher wird ein Systemschutz bereitgestellt, in dem verhindert wird, daß die Heizelemente 30 und 32 jedesmal angeregt werden, wenn keine Energie auf den Leitern 72 und 74 zugeführt wird, um das Gebläse 18 anzutreiben. Ein derartiger Schutz ist in der Tat wünschenswert, weil eine ernsthafte Überhitzung des Systems auftreten würde, wenn die Heizeinrichtungen 30 und. 32 mit Energie versorgt würden, ohne daß das Gebläse 18 Luft durch das Frostkontrollsystem zirkulieren ließe.
Der Thermostat 50 ist in Reihe mit der Spule 82 geschaltet. Es folgt daraus notwendigerweise, daß der Thermostat 50 den Stromfluß zu der Spule 82 unterbricht und daher das Öffnen der magnetischen Relais 78 bis 81 bewirkt, wenn die erfaßte Temperatur eine vorgegebene Temperatur erreicht, bei welcher sich kaum Kondensation auf der zur warmen Seiten gewandten Fläche der Tür bildet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel schaltet das Frostkontrollsystem ab, wenn eine Temperatur von 10 Grad Celsius gemessen wird.
Andererseits schließt der Schaltkreis, wenn eine vorgegebene Temperatur gemessen wird, bei welcher es wahrscheinlich ist, daß sich Kondensation auf der zur warmen Seite gewandten Fläche der Tür bildet. Bei den bevorzugten Ausführungsbeispiel schaltet der Thermostat 50 die Schaltung 85 ein, wodurch die Spule 82 angeregt wird, falls die gemessene Temperatur 7,77 Grad Celsius erreicht. Die angeregte Spule 82 schließt die magnetischen Relais 78 bis 81, wodurch die Heizeinrichtungen 30 und 32 und das Gebläse 18 angeregt werden.
Wenn der Kontakt 78 geschlossen ist, fließt Strom auf einer Leitung 88 zu dem Gebläse 18. Dieser regt das Gebläse 18 an, welches sodann anfängt, Luft in das Frostkontrollsystem hinein und durch dieses hindurch zu fördern. Gleichzeitig mit dem Schließen des magnetischen Relais 78 schließen die Relais 79 bis 81, wodurch ermöglicht wird, daß ein Strom auf den Leitungen 89 bis 91 fließt, welche den Heizeinrichtungen 30 und 32 Strom bereitstellen. Die Spannung auf jedem Leiter 89 bis 91 hat einen Maximalwert von 240 Volt und jede Leitung befindet sich gegenüber den beiden anderen Leitungen um 120 Grad außer Phase.
In der thermostatischen Steuerungsschaltung sind zwei Sicherungen 92 und 94 an jedem Ende der 240 Volt Wechselstrom-Primärspule 86a des Abspanntransformators enthalten. Diese Sicherungen sind mit den Leitern 72 und 74 der Stromversorgungsschaltung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, verbunden.
Obwohl hier ein illustratives Ausführungsbeispiel des elektrischen System und des Kontrollsystems beschrieben wurden, können zusätzliche Elemente eingebaut und Modifikationen an der Schaltung durchgeführt werden, um bestimmte Charakteristiken des Türsystem zu berücksichtigen, für welches das Frostkontrollsystem vorgesehen ist. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, kann die Lagerkammer 2 eine innere Tür 92 aufweisen, welche eine zusätzliche nützliche Isolierung bietet, wenn die frostkontrollierte Tür nicht im Einsatz ist. Dann wird das Frostkontrollsystem nicht benötigt. Es ist daher vorteilhaft, einen weiteren Schalter 51 in Reihe mit dem Thermostat 50 zu ergänzen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, um die Versorgung des Frostkontrollsystem abzuschalten, wenn die innere Tür geschlossen ist.
Ferner können wesentlich größere Türen Probleme in Bezug auf eine umfassende Frostkontrolle bzw. Frostüberwachung der gesamten Türfläche bereiten. Es kann daher vorteilhaft sein, das vorliegend beschriebene Frostkontrollsystem mit einer Strahlungsheizvorrichtung 94 zu ergänzen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet von Frostkontrollsystemen sind. Diese alternative Konfiguration ist in Fig. 4 gezeigt. Der übrige Aufbau des Entfrostungssystems ist im wesentliche dasselbe wie derjenige des Systems, das oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Es wurden geeignete Veränderungen am elektrischen Subsystem gemäß Fig. 5 durchgeführt, wie sie dem Fachmann bekannt sind.
Es wird nun auf Fig. 8 Bezug genommen, in welcher ein alternatives Entfrostungssystem dargestellt ist, bei welchem die Ausström- bzw. Entladungsöffnungen 36 und 38 sowohl auf den unteren als auch auf den oberen Abschnitten der vertikalen Leitungen 26 und 28 angeordnet sind. Die Position der Streifenheizungen 30 und 32 wird so einge stellt, daß die Luft durch die Streifenheizungen 30 und 32 hindurchtritt bevor sie das Entfrostungssystem durch die Öffnungen 36 und 38 verläßt. Im übrigen ist das Entfrostungssystem im wesentlichen das gleiche wie das System, das oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Es wird schließlich noch auf Fig. 9 Bezug genommen, welche ein alternatives Entfrostungssystem darstellt, bei welchem Luft durch ein Gebläse 18d in das Entfrostungssystem gefördert wird, über die Streifenheizung 32 strömt und durch die Öffnungen 38 entladen wird. Ein Gebläse 18c erzeugt ein Vakuum in der Leitung 26. Das Vakuum saugt Luft durch die Öffnung 36 in die Leitung 26. Der rechte Abschnitt 98 des Frostkontrollsystems läßt Luft ausströmen und der linke Abschnitt 99 saugt Luft aus dem Bereich vor der Tür 8 an. Die koordinierte Betriebsweise zwischen dem rechten Abschnitt 98 und dem linken Abschnitt 99 schafft eine horizontalen Strömung warmer Luft entlang der Tür 8. Es wurden geeigneten Veränderungen an dem elektrischen Subsystem gemäß Fig. 5 durchgeführt, und zwar in einer Weise, wie sie dem Fachmann bekannt ist.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Frostkontrollsystem wurde hier beschrieben. Es wäre dem Fachmann auf dem Gebiet von Frostkontrollsystemen selbstverständlich offensichtlich, bestimmte Modifikationen an den oben beschriebenen System durchzuführen, welche innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung liegen, der durch die beiliegend angefügten Ansprüche bestimmt ist. Solche Veränderungen können der Modifikationen der Gebläsekonfiguration mit sich bringen, so daß mehr als ein Gebläse verwendet wird, um Luft von einem relativ hohen Einlaß zu einer Heizeinrichtung und zu Ausströmungsöffnungen unterhalb des Einlasses zu blasen. Die Größe, die Form und die Anzahl der Luftausströmöffnungen kann verändert werden, um den jeweiligen Präferenzen nachzukommen.

Claims

1. Frostkontrollierte Tür für einen Durchgang zu einem Kühlhausbereich, mit:

einem Türteil (8), welches zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zum Durchgang bewegbar ist und einen oberen Abschnitt (16), eine Basis, sowie erste und zweite Seitenkanten (12, 14) aufweist;

einem Leitungssystem zum Kontrollieren des Frostes am und in Nähe des Türteils (8), welches eine Öffnung zum Aufnehmen eines Luftvolumens aus der Umgebung des Türteils (8), ein Heizelement (30) zum Heizen wenigstens eines Teils des Luftvolumens, um ein Volumen erwärmter Luft zu bilden, eine Ausströmungsöffnung (36) in Nähe der einen der ersten und zweiten Seitenkante (12, 14) des Türteils (8) und Mittel (20, 22, 26) zum Befördern von Luft von der Öffnung zu der Ausströmungsöffnung (36) aufweist, derart, daß wenigstens ein Teil des Volumens erwärmter Luft von der Ausströmungsöffnung (36) horizontal zur Fläche des Türteils hin entladen wird.

2. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher das Leitungssystem wenigstens eine Ausströmungsöffnung aufweist, die in Nähe der anderen der ersten und zweiten Seitenkante des Türteils angeordnet ist.

3. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 2, bei welcher das Leitungssystem einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, die jeweils in Nähe der ersten bzw. zweiten Seitenkante des Türteils angeordnet sind, wobei jeder Abschnitt wenigstens eine Ausströmungsöffnung aufweist.

4. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher wenigstens eine Öffnung in Nähe eines vergleichsweise unteren Abschnittes des Türteils angeordnet ist.

5. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher eine Öffnung zur Aufnahme eines Luftvolumens in Nähe des oberen Abschnittes des Türteils angeordnet ist.

6. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 2, welche ferner ein zweites Gebläse aufweist, wobei das erste und zweite Gebläse ein Luftvolumen verursachen, das sich in dem Leitungssystem bewegt und an den Ausströmungsöffnungen an der jeweiligen ersten und zweiten Seitenkante entladen wird.

7. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 6, bei welcher das erste und zweite Gebläse jeweils in Nähe der ersten bzw. zweiten Seitenkante angeordnet sind.

8. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher die Ausströmungsöffnung das erwärmte Luftvolumen in einem Winkel von ungefähr 15 Grad gegenüber einer Parallen zur Fläche des Türteils ausströmen läßt.

9. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher wenigstens ein Heizelement eine Streifenheizung mit mehreren Rippen aufweist, welche senkrecht zur Strömungsrichtung des über die Streifenheizung strömenden Luftvolumens angeordnet sind.

10. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher wenigstens ein Heizelement eine Streifenheizung mit mehreren Rippen aufweist, die parallel zur Strömungsrichtung des über die Streifenheizung strömenden Luftvolumens angeordnet sind.

11. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, welche ferner eine thermostatische Steuerungsschaltung mit einem thermostatischen Schalter aufweist, der die Energieversorgung des Frostkontrollsystems schließt bzw. deaktiviert und aktiviert, wenn die Lufttemperatur in Nähe einer Fläche des Türteils unter einen ersten Grenzwert fällt, und wobei der geschlossene thermostatische Schalter öffnet, wenn eine Lufttemperatur in Nähe des Türteils einen zweiten Grenzwert übersteigt.

12. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher die Lufttemperatur am Luftvolumen gemessen wird, welches durch eine Öffnung in das Leitungssystem eintritt.

13. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 12, bei welcher der erste Grenzwert gleich 7,77 Grad Celsius (46 Grad Fahrenheit) ist.

14. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 13, bei welcher der zweite Grenzwert gleich 10 Grad Celsius (50 Grad Fahrenheit) ist.

15. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, welche ferner eine Strahlungsheizung aufweist, die oberhalb und vor der Fläche des Türteils angeordnet ist.

16. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, bei welcher das Leitungssystem ferner wenigstens eine Öffnung aufweist, um einen Teil des erwärmten Luftvolumens zum Boden hin unterhalb des Türteils zu richten.

17. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, welche ferner eine Gruppe von Luftsansaugöffnungen aufweist, welche in Nähe der anderen der ersten und zweiten Seitenkante angeordnet sind, um die seitliche Strömung des erwärmten Luftvolumens zu verstärken, welche aus wenigstens einer Ausströmungsöffnung zur Fläche des Türteils hin entladen wird.

18. Frostkontrollierte Tür nach Anspruch 1, welche ferner Düsen aufweist, die mit einer oder mehreren Luftausströmungsöffnungen gekoppelt sind, um das erwärmte Luftvolumen in eine Richtung mit wenigstens einer beträchtlichen horizontalen Komponente zu richten.

19. Frostkontrollverfahren zum Verringern von Frostbildung an einer Kühlkammertür, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Ansaugen eines Luftvolumens aus der Umgebung der Tür (8);

Erwärmen des Luftvolumens, um ein Volumen erwärmter Luft zu bilden, und

Entladen des erwärmten Luftvolumens horizontal zu einer Türfläche hin aus wenigstens einer Öffnung (36), welche in Nähe einer Seitenkante (12; 14) der Tür (8) angeordnet ist.