DE7409165U - Kuehlvitrine - Google Patents
KuehlvitrineInfo
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Description
•fi ejWÜNECKER
H. KINKELDEY W. STOCKMAIR
0H.-ING AMICM-TtCI
K. SCHUWAIMN
DR *W NAT WL .«Π4
h\ H. JAKOB
ΟΗ.-ΙΜΪ
G. BEZOLD
8 MÜNCHEN 22
Betr.: G 74- 09 165-9
Controls Company of America
West Soreng Avenue, Schüler Park,
Illinois 60176 / USA
6. Juni 1977 PH 7951 - 57/Ho.
Kühlvitrine
Die Neuerung betrifft eine Kühlvitrine zum Aufbewahren und Zurschaustellen
von Kühlgut, mit einem in den iTmenraum der Vitrine mündenden Luftkanal, einem Kühlaggregat, dessen Verdampfer sich
im Luftkanal "befindet, einem in dem Kühlaggregat vorgesehenen, steuerbaren Expansionsventil zum Steuern des Kühlmittelflusses
und ainer das Expansionsventil steuernden Fühlereinrichtung.
Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist die Schaffung einer Kühlvitrine,
die auch "bei oft schwankender Umgebungstemperatur eine weitgehend gleichmäßige Kühlung des Kühlguts "bewirkt.
15.1177
• t · ·
• · ♦ ·
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kühlvitrine der eingangs
genannt en Art gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Fühleinrichtung
stromabwärts nach dem Verdampfer im Luftkanal angeordnet ist.
Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß die Temperaturregelung unabhängig vom Zustand des Verdampfers geregelt wird.
Bilden sich am Verdampfer Eisablagerungen, so wird dessen
Temperatur gesenkt, um die durch die Eis ablagerungen bewirkte
Temperaturerhöhung zu kompensieren. Die Temperatur im Bereich der Fühl er einrichtung bleibt also im wesentlichen konstant.
Im folgenden werden ein Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäß
en Kühlvitrine, sowie zweier verwendbarer Regelsysteme hierfür anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Segel syst em, bei dem der Strom vom Verdampfer zum Kompressor gedrosselt wird, wenn die Temperatur
an einer gewünschten Stelle eine vorgewählte Solltemperatur erreicht,
Fig. 2 . eine Einzelansicht eines Steuerventils, das für
die Verwendung bei den vorliegenden Systemen geeignet ist,
Fig. 3 ein schematisch.es Schaltbild der Regelschaltung
für die Regelung des Ventils,
Fig. 4- ein anderes System, bei dem der Verdampferdruck
und die Temperatur durch öffnen eines elektrisch
7409165 15.12.77
betätigten Steuerventils geregelt werden, wenn die Solltemperatur erreicht ist, um auf einem
Nebenweg heißes komprimiertes Gas in den Verdampfer oder den Ansaugteil des Kühlsystems
zu leiten, und
Fig· 5 das System in Verwendung bei einer Schautruhe.
Bei dem System gemäß Fig. 1 liefert ein Kompressor 1o
ein heißes komprimiertes Kühlmittel an ein Abflußleitungs-
afa rohr 12, das zum Kondensator 1*f führt, wo das heiße Gas
kondensiert wird. Der Kondensator-ausfluß liefert flüs-/^
siges Kühlmittel an das Leitungsrohr 16, das zu einem
' Expansionsventil 18 führt, das den Fluß zum Leitungsrohr
2o regelt, das zu dem Verdampfer 22 führt. Das Expansionsventil kann von jeglichem gewünschten Typ sein,
seine Auswahl ist für das vorliegende System nicht kritisch. Der Verdampferauslaß ist mit der Rohrleitung 2k
verbunden, die zu einem Steuerventil 26 führt, das den FIuS in die Kompressorsinsaugleitung 23 regelt. Das
Steuerventil 26 ist normalerweise geöffnet und beginnt
nicht, den Fluß zu drosseln^oder zu schließen, bevor
nicht die Temperatur am Temperaturfühler (Thermistor)
@ 3o eine vorgev/ählte Temperatur erreicht hat. Die vorgewählte
Temperatur kann mittels des Drehknopfes 3k an
der Regelbox 32 auf die gewünschte Einstellung gebracht werden«
Der Temperaturfühler kann angeordnet werden, v/o immer die Temperatur erfaßt werden soll, d.h. die Temperatur,
die für das spezielle zu regelnde System am besten geeignet erscheint. Beispielsv/eise kann der Temperaturfühler
in der Luft angeordnet werden, die den Verdampfer verläßt, oder in der Luft, die aus dem gekühlten Raum
zurückkehrt, an einer Stelle, die in Strönurzcsrichtuns
-7MSUUuui._.
eben vor der Spule liegt.
Der Thermistor 3o liegt in Reihe mit einem justierbaren Widerstand 26 in einem Zweig einer Wheatstone1sehen
Brücke in der Regelbox 32. Der Thermistor und der
.-justierbare Widerstand sind damit zwischen den Punkten
38 und IfO der in Fig. 3 gezeigten Brückenschaltung angeschlossen.
Die anderen drei Zweige der .Brückenschaltung schließen Widerstände 42, Ml·» 46 ein. Die Steuersignale
werden an den Verbindungspunkten ifO und 48 abgenommen,
während die 24-Volt Versorgungswechselspannung bei den Verbindungspunkten 38 und 5o eingespeist wird,
an die Leitungen 52, 54 von dem Ausgang eines Transformators 56 angeschlossen sind. Die Steuersignale an den
Verbindungspunkten 48 und 40 werden über Leitungen 58,
60 dem Signalverstärker 62 zugeführt, dessen Ausgang mittels einer Leitung 66 mit einem Leistungsverstärker
64 verbunden ist. Ein Anschluß der Wechselspannungsversorgung
vom Transformator ist über die Leitung 68 ebenfalls auf den Leistungsverstärker 64 geführt. Der
Ausgang des Leistungsverstärkers j Λ über die Leitung 7o mit dem Steuerventil 26 verbunden. Eine Leitung 72
geht von einem Anschluß des Transformators direkt an © das Steuerventil 26. In dem Steuerventil 26 befindet
sich eine Heizung 74» die mit einer Bimetallschicht-C.
anordnung 76 so verbunden ist, daß Hitze von der Heizung auf diese übertragen werden kann. Die Bimetallschichtanordnung
76 verbiegt sich, wenn sie erhitzt wird, wobei die Biegung proportional der zugeführten Hitze (Spannung)
ist. Die Bimetallschichtanordnung setzt sich aus der erforderlichen Anzahl von Bimetallen zusammen,
die so aufeinandergeschichtet sind, daß die Seiten hoher Ausdehnung zusammenliegen und die Seiten niedriger
Ausdehnung zusammenliegen, damit ein erheblicher Betrag an Bewegung mit einer großen Kraft bei relativ wenig
Hitzeeingang erzielt wird.
Der Ventilkörper besitzt einen Einlaß 78 und einen iiuslaß
79. Ein fixiertes zylindrisches Glied 80 mit einer . Vielzahl von axial im Abstand befindlichen Schlitzen 82
ist (aus Kalüsrationsz.wficken) bei 84 justierbar montiert.
Ein Muffenventil 86 paßt über das zylindrische Glied 80 und wird von einer Feder 88 gegen einen Zapfen 90, der
mit der Bimetallschichtanordnung in Eingriff steht, nach oben vorgespannt. Bei voller Hitzezuführung verbiegt
sich die Bimetallschichtanordnung und die Teile 92 im Muffenventil 86 werden in Ausrichtung mit den
Schlitzen 82 des zylindrischen Gliedes 80 gebracht, wodurch ein voller Durchfluß ermöglicht wird. Zu diesem
Zeitpunkt stößt die Schulter 89 gegen die Oberkante des zylindrischen Gliedes 80. Dieser Ventiltyp gestattet
eine empfindlichere oder genauere Anordnung der beweglichen Muffe und verbessert damit die Drosselcbarakteristik
der Regelung. Normalerweise ist das Ventil geöffnet (volle Hitzezufuhr); wenn jedoch die Temperatur
an dem als Temperaturfühler dienenden Thermistor den eingestellten V/ert erreicht, nimmt die der Heizung 74
fä zugeführte Spannung ab, worauf das Muffenventil anfängt,
den Fluß vom Verdampfer zum Kompressor zu drosseln.
Γ Damit wird ein weiteres Abfallen von Verdampfer-Druck-
Temperatur verhindert. Eine wünschenswerte Eigenschaft wäre, wenn das Pegelsystem die angelegte Spannung ungefähr
um 8 Volt pro Grad ändert, um das die Temperatur unter dem eingestellten V/ert liegt. Die Empfindlichkeit
der Temperaturregelung kann εο eingestellt werden, daß
nahezu jegliches gewünschte Verhältnis von Spannungswechsel in Abhängigkeit vom Temperaturwechsel ermöglicht
wird. Beispielsweise könnte ein Temperaturwechsel von lediglich o,o55°C (0,I0F) für das Auslösen äes Spannun^s-
.-J409165-1* 12,7*-
• t · ■ · ·
wechseis benutzt werden, um die Ve.atilregulierung einzuleiten.
Bei einem Muffenventil ist die Leckage eine Funktion des Durchmessers (und damit des Umfangs) des Muffenteiles.
Eine gute Ventilausführung würde darum bedeuten, daß der Durchmesser des Muffenteiles minimal
gehalten wird. Beim vorliegenden Ventiltyp, bei dem durch die BimetallSchichtanordnung ein großer Hub erzielt
wird, kann der Bereich des Muffentiles auf maximaler
Weite (Hub) und minimaler Länge (Umfang) gehalten werden. Obwohl das vorliegende hitzebetriebene Ventil
für die Aufgabe gut geeignet ist, ist die Erfindung doch nicht auf diesen speziellen Ventiltyp beschränkt.
Bei dem System von Fig. if gibt es nur zwei signifikante
Unterschiede. Zum einen ist eine Nebenschlußleitung 9k vom Abflußleitungsrohr 12 des Kompressors zum Einlaß
des Ventils 126 vorgesehen; der Auslaß des Ventils 126 ist über eine Leitung 96 mit der Kompressoransaugleitung
28 und dem Auslaß 2h des Verdampfers verbunden» Bei
dieser Anordnung arbeitet das Ventil 126 im entgegengesetzten Sinne, d.h. in einem normalen Pull-down-Zustand
ist das Ventil im Gegensatz zu dem von Fig. 1 geschlossen. Wenn der eingestellte Temperaturwert erreicht wird,
wird das Ventil 126 jedoch betätigt und beginnt sich zu öffnen und heißes komponiertes Gas zur Verdampferseite
des Expansionsventils zu leiten. Dieses Gas könnte in Strömungsrichtung vor oder hinter dem Verdampfer eingeführt
werden, wichtig ist nur, daß es dadurch, daß es unter höherem Druck steht, notwendigerweise den Druck
und die Temperatur innerhalb des Verdampfers anhebt und daß dadurch die Temperaturregelung erzielt wird.
II.· Fis. k wird die Regelung dadurch erzielt, daß das
15.J^ _
heiße, komprimierte Gas auf der Verdampferseite des Systems eingeführt wird, während in Fig. 1 durch Drosseln
des Flusses aus dem Verdampfer geregelt wird. Der Nutzeffekt ist der gleiche; das System gemäß Fig.1
wird vorgezogen, da es weniger Verbindungen und Rohrleitungen aufweist. In jedem Fall wirkt ein Ansteigen
des Druckes im Verdampfer zurück auf das Expansionsventil mit der Wirkung, daß dieses gedrosselt wird.
Beide Systeme liefern eine genaue Temperaturregelung, Ä die von jeglicher gewünschten Stelle aus eingestellt
werden kann, da die Regelbox 32 überall angeordnet
werden kann; es ist nur nötig, daß die Regelbox 32 mit dem Ventil und dem Temperaturfühler durch Drähte verbunden
wird· Der Temperaturfühler kann genau an der Stelle angeordnet werden, an der die Temperatur geregelt
werden soll. ·
Dieses System liefert einen weiteren Vorteil insofern, als das Pulldown maximalisiert wird, da keine Drosselung
stattfindet, bevor nicht der eingestellte Temperaturwert erreicht wird. In diesem Moment wird gedrosselt
und eine schnelle Regelung des Systems erzielt. Andere Systeme, die die Auslaßzustände des Verdampfers regeln,
beginnen mit der Regelung einige Zeit vor dem Erreichen des gewünschten Zustandes (und verhindern damit das
Pulldown).
Wenn das System bei einer Schautruhe 98 mit einem Luftvorhang
verwendet wird, kann der Temperaturfühler 3o in der kalten Luft angeordnet werden, die den Ventilator
1oo verläßt, der Luft über den Verdampfer 22 zieht und nach unten über die offene Front der Truhe
zur Rückleitung 1o2 bläst, die zurück zum Verdampfer
führt. Bei einer aolchen Anordnung wird die Temperatur
am Temperaturfühler 3o ohne Rücksicht auf die Verdampferzustände
geregelt. Wenn sich daher Eis am Verdampfer ablagert, was normalerweise einen Anstieg der Temperatur
zur Folge hat, senkt die Regelung die Temperatur am Verdampfer, um den Einfluß der Eisbildung zu kompensieren,
wodurch die erwünschte Temperatur am Temperaturfühler aufrechterhalten bleibt. Das System schließt
einen Widerstand 1oZf ein, der in Serie mit dem Thermistor
in dessen Brückenzweig der Brückenschaltung liegt und mittels eines Schalters 1o6 kurzgeschlossen werden
kavxa. Der Schalter 1o6 kann manuell oder mittels einer
Uhr betätigt werden. Dadurch wird eine einfache Verschiebung des Temperatur-Sollwertes ermöglicht. Wenn
der Laden geöffnet ist, wird der Inhalt der Schautruhe Strahlungshitze von der Ladenbeleuchtung ausgesetzt, und
von den Kunden wird warme Luft in die Truhe verteilt« Wenn der Laden geschlossen ist, v/erden diese äußeren
Hitzequellen 3ntfernt und die Temperatur in der Truhe wird - häufig r.nter die gewünschten optimalen Zustände fallen.
Durch Verschiebung der Solltemperatur mittels Änderung des Widerstandes (Betätigen des Schalters 1o6)
kann die Temperatur des Luftvorhangs um 1,5 bis S,5°C
(3 - *f°F) erhöht werden, um die Zustände in der Zeit,
in der der Laden geschlossen ist, zu optimalisieren. Die Temperatur könnte auch erhöht werden, um ein'Abtauen
des Verdampfers zu bewirken.
i4Q9165.-iA.mi7-
Claims (1)
- PATdNTANWÄ!,re.." JA. ßRÜNECKERH. KINKELDEYQH INQW. STOCKMAIROH-ING AaEICALTEOtK. SCHUMANNOH RER NAT OIPL PWYSP. H. JAKOBQlPL-INGG. BEZOUDDR RER NAT DIPL-OCWI8 MÜNCHEN 22MAXIMILIANSTRASSE 43Betr.: G 74- 09 165-9Controls Company of America6. Juni 1977EH 7951 - 57/H8.Schutzanspruch.Kühlvitrine zum Aufbewahren und Zurschaustellen von Kühlgut, mit einem in den Innenraum der Vitrine mündenden Luftkanal, einem Kühl aggregat, dessen Verdampfer sich im Luftkanal "befindet, einem in dem Kühlaggregat vorgesehenen, steuerbaren Expansionsventil zum Steuern des Kühlmittelflusses und einer das Expansionsventil steuernden Fühlereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die IHihleinrichtung (30) stromabwärts nach dem Verdampfer (22) im Luftkanal (102) angeordnet ist.7409165 15,12.77
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