DE802638C

DE802638C - Procedure for monitoring temperature and humidity

Info

Publication number: DE802638C
Application number: DEP2514A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl-Ing Jung
Original assignee: Metzenauer and Jung GmbH
Current assignee: Metzenauer and Jung GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-15

Description

Verfahren zur Überwachung der Temperatur und der Feuchtigkeit Das Konservieren von Lebensmitteln erfordert nicht nur eine möglichst gleichmäßige Aufrechterhaltung der Temperatur im Kühlraum, sondern darüber hinaus auch eine Beherrschung der relativen Feuchtigkeit in verhältnismäßig engen Grenzen. Sowohl die Schimmel- als auch die Bakterienbildung (z. B. Schleim auf dein Fleisch) nimmt bei steigender Temperatur und bei steigender Feuchtigkeit zu. Bei absinkender Temperatur kann das Kühlgut durch Einfrieren Schaden leiden, zu geringe Feuchtigkeit trocknet das Kühlgut aus, bewirkt also Schwund und gegebenenfalls Entfärbung der Ware.Procedure for monitoring temperature and humidity The Preserving food not only requires it to be maintained as evenly as possible the temperature in the refrigerator, but also a mastery of the relative Humidity within relatively narrow limits. Both the mold and the Bacteria formation (e.g. slime on your meat) increases as the temperature rises and with increasing humidity. When the temperature drops, the refrigerated goods can suffer damage from freezing, too little moisture dries out the refrigerated goods, thus causes shrinkage and possibly discoloration of the goods.

Ist es schon schwierig, zu der richtigen Temperatur auch die richtigen Feuchtigkeitsverhältnisse bei normaler Beschickung des Kühlraumes zu erreichen (durch Dimensionierung des Verdampfers, Wahl der Verdampfungsteniperatur und Einregulierung des thermostatisclien Expansionsventils), so wird häufig übersehen, daß bei schwankender Belastung des Kühlraums trotz automatischer Regulierung die Temperatur und vor allein die Feitchtigkeit ganz unzulässige Werte annehmen können. die schon eine starke Gefährdung des Kühlgutes zur Folge haben.It is difficult to get the right temperature at the right temperature To achieve humidity conditions with normal loading of the cold room (by Dimensioning of the evaporator, choice of the evaporation temperature and adjustment of the thermostatic expansion valve), it is often overlooked that with fluctuating Load on the refrigerator compartment despite automatic regulation the temperature and above all alone the diligence can take on completely inadmissible values. which is already a strong one Endanger the refrigerated goods.

Große Anlagen stattet man zur Vermeidung solcher -Mißstände finit vollständigen Klimaeinrichtungen aus, die die relative Feuchtigkeit der Luft überwachen und durch Befeuchten, Faschen oder Trocknen der Luft die gewünschtenLtiftliedingutigen herstellen. Bei den in außerordentlich großer Zahl vorhandenen mittleren und kleinen gewerblichen Kühlanlagen sind solche Klimaeinrichtungen zu unwirtschaftlich. Man glaubte bei diesen mit einfacher Temperaturregelung auszukommen, die entweder die Temperatur des Verdampfers durch einen Verdampferthermostaten oder die Luft des Kühlraume s selbst durch einen Kühlraumthermostaten überwacht. Bei einem Haushaltkühlschrank ist eine solche einfache Regelungsart ausreichend, da hier die verschiedenartigsten Waren nur für kurze Zeit eingelagert werden. Für gewerbliche Anlagen, bei denen gewisse Anforderungen an die Qualität der gekühlten Waren gestellt werden müssen und sich die Kühlung auch auf längere Zeiträume erstrecken kann, führt diese einfache Regelungsart häufig zu großen Unzuträglichkeiten.Large systems are finitely equipped to avoid such deficiencies complete air conditioning systems that monitor the relative humidity of the air and by humidifying, felling or drying the air, the desired lift songs are obtained produce. With the medium-sized and small ones, which exist in extraordinarily large numbers Such air conditioning systems are too uneconomical for commercial refrigeration systems. Man believed they could get by with simple temperature control, either the Temperature of the evaporator through an evaporator thermostat or the air of the Cold rooms themselves are monitored by a cold room thermostat. With a household refrigerator Such a simple type of control is sufficient, since it is very diverse Goods can only be stored for a short time. For commercial systems, at those Certain requirements must be placed on the quality of the refrigerated goods and the cooling can extend over longer periods of time, this is simple Type of regulation often leads to major inconveniences.

Eine durch Kontrolle der Verdampfertemperatur gesteuerte Kühlanlage kann bei richtiger Einstellung des Reglers nicht vereisen. Bei richtiger Dimensionierung und Luftführung wird durch die Kontrolle der Verdampfertemperatur sowohl die Temperatur als auch die Feuchte der Raumluft normal sein, und zwar bei normaler Beschickung des Kühlraumes. Bei geringer Belastung bewirkt die gleiche Verdampfertemperatur eine tiefere Raumtemperatur, diese ist aber nicht gefährlich, solange das Kühlgut nicht durch Frost beschädigt wird. Die tiefe Temperatur der Kühlrohre bewirkt aber ein starkes Absinken der relativen Feuchtigkeit und somit ein Austrocknen und Entfärben der Ware. Gefährlicher noch sind die Auswirkungen bei Überlast. Beim Erreichen der eingestellten Temperatur am Kühlsystem bleibt die Maschine stehen, ohne Rücksicht auf die Temperatur im Kühlraum. :\Ian muß aber verlangen, daß bei Überlastung die Leitungsfähigkeit der Anlage voll ausgenutzt wird, d. h. die Maschine pausenlos und ohne Vereisung weiterarbeitet, um ein Ansteigen der Temperatur nach Möglichkeit zu verhindern. Dieser bei Überlastung nicht zu vermeidende Temperaturanstieg bewirkt aber eine Zunahme der Schimmel- und der Bakterienbildung, er hat außerdem Schwund und Entfärben des Kühlgutes zur Folge. Diese Fäulnis begünstigenden Eigenschaften werden noch gefördert durch das gleichzeitige Ansteigen der relativen Feuchtigkeit bis zu ganz unzulässigen Werten.A cooling system controlled by controlling the evaporator temperature cannot freeze if the controller is set correctly. When dimensioned correctly and air flow is controlled by both the evaporator temperature and the temperature and the humidity of the room air must be normal, with normal loading of the refrigerator. The evaporator temperature is the same when the load is low a lower room temperature, but this is not dangerous as long as the refrigerated goods are stored is not damaged by frost. However, the low temperature of the cooling tubes causes a sharp drop in relative humidity and thus drying out and discoloration the goods. The effects of overload are even more dangerous. Upon reaching the set temperature on the cooling system, the machine stops regardless on the temperature in the refrigerator compartment. : \ Ian must, however, demand that the The capacity of the system is fully utilized, d. H. the machine non-stop and continue to work without icing, in order to increase the temperature if possible to prevent. This causes a rise in temperature, which cannot be avoided in the event of an overload but there is an increase in the formation of mold and bacteria, and there is also a decline and discoloration of the refrigerated goods. These rot-promoting properties are further promoted by the simultaneous increase in relative humidity up to completely impermissible values.

Erfolgt demgegenüber die Überwachung der Kühlraumtemperatur durch einen Raumthermostaten, so werden die Verhältnisse nicht besser, sondern nur ungünstiger. Selbst bei normaler Last oder leerem Kühlraum droht bei dieser Steuerungsart eine Vereisung des Verdampfers, bei Überlast ist sie unvermeidbar. Das erforderliche Abtauen gefährdet das Kühlgut auf das Höchste, da die folgende Abkühlung einen beim Abtauen erfolgten Bakterienbefall nicht mehr beseitigen kann. Bei vereistem Verdampfer geht außerdem die Temperaturkontrolle dann verloren, und die Anlage wird unwirtschaftlich, da dieLeistung der Maschine nur noch zur Verdickung des Eispanzers statt zur Raumkühlung herangezogen wird. Obwohl also der Raumthermostat die richtige Kühlung anfordert, kann diese sich infolge der Vereisung nicht auswirken. Temperatur und Feuchte nehmen bei Überlast ganz unzulässige Werte an, und selbst bei geringer Last droht noch eine Gefahr für das Kühlgut durch den seltenen Anlauf der Kältemaschine bei niedriger Umgebungstemperatur, z. B. im Winter. Waren bei der Steuerung vom Verdampfer aus die Einflüsse auf das Kühlgut schon bedenklich, wenn die Anlage wenig oder übermäßig belastet war, so sind diese Einflüsse bei der Regelung durch Raumthermostat unerträglich. Versuche einer Kombination von Raum- und Verdampferthermostaten durch Reihen- oder Parallelschaltung können die Verhältnisse für einen bestimmten Betriebsfall bessern, für andere Betriebszustände ist eine solche Kombination aber untragbar.On the other hand, the cold room temperature is monitored a room thermostat, the situation is not better, but only less favorable. Even with a normal load or an empty refrigerator compartment, this type of control threatens Icing of the evaporator, unavoidable in the event of an overload. The required Defrosting endangers the refrigerated goods to the utmost, as the subsequent cooling takes you Defrosting can no longer remove bacterial infestation. If the evaporator is iced up In addition, the temperature control is then lost and the system becomes uneconomical, since the machine only works to thicken the ice sheet instead of cooling the room is used. So even though the room thermostat requests the right cooling, this cannot have any effect due to icing. Take temperature and humidity in the event of overload, completely impermissible values, and there is still a risk even with a low load a risk for the refrigerated goods due to the infrequent start-up of the refrigeration machine at low temperatures Ambient temperature, e.g. B. in winter. Were controlling from the evaporator the influences on the goods to be cooled are serious if the system is little or too much When the room thermostat is used for control, these influences are unbearable. Attempts to combine room and evaporator thermostats through series or Parallel connection can improve the conditions for a specific operating case, For other operating conditions, however, such a combination is unsustainable.

Um nun in einfachster Weise bei allen Belastungszuständen die Temperatur überwachen zu können und auch eine weitgehende Kontrolle der relativen Feuchtigkeit ohne besondere Hilfsmittel zu erreichen; wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Motor der Kältemaschine durch normale, handelsübliche Temperaturregler (Thermostaten) in Abhängigkeit von der Verdampfertemperatur eingeschaltet und in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ausgeschaltet wird. Das Einschalten des Raumthermostaten und das Ausschalten des Verdampferthermostaten bleiben normalerweise ohne Wirkung, da erfindungsgemäß das Ausschalten stets durch den Raumthermostaten erfolgt, wenn das Kühlgut die gewünschte Temperatur hat, das Einschalten aber durch den Verdampferthermostaten, wenn die Temperatur des Kühlsystems auf -h i ° oder einen ähnlichen leicht einstellbaren Wert angestiegen ist. Die Differenz zwischen Ein- und Ausschalten wird durch die Wahl der Raumtemperatur eingestellt. Diese Differenz ändert sich also mit den Betriebsverhältnissen, sie stellt aber das Minimum dessen dar, was bei Aufrechterhalten eines störungsfreien Betriebes ohne jede Vereisungsgefahr möglich ist.In order to now, in the simplest way, under all load conditions, the temperature to be able to monitor and also an extensive control of the relative humidity to be reached without special aids; is proposed according to the invention, that the motor of the refrigeration machine is controlled by normal, commercially available temperature controllers (thermostats) switched on depending on the evaporator temperature and depending on the refrigerator compartment temperature is switched off. Switching on the room thermostat and switching off the evaporator thermostat normally has no effect, since according to the invention the switch-off is always done by the room thermostat, if the refrigerated goods are at the desired temperature, but the evaporator thermostat switches them on, if the temperature of the cooling system is easily adjustable to -h i ° or a similar one Value has increased. The difference between switching on and off is determined by the Choice of room temperature set. This difference changes with the operating conditions, but it represents the minimum of what is possible when maintaining a trouble-free Operation is possible without any risk of icing.

Nur bei großer Annäherung der Umgebungstemperatur an die Kühlraumtemperatur, also z. B. im Winter, ergibt sich automatisch ein Ein- und Ausschalten der Maschine durch den Verdampferthermostaten und dadurch eine gelegentlich ganz kurzzeitige Abkühlung des Kühlsystems, die ein Ansteigen der relativen Feuchtigkeit verhindert. Für den anderen Extremfall, daß durch eine unsinnige Beschickung des Kühlraums die Anlage stark überlastet wird, ist ein zusätzlicher Sicherheitsthermostat am Verdampfer vorgesehen, der bei einer unzulässig tiefen Verdampfertemperatur ausschaltet und das Austrocknen der Ware verhinderx.Only when the ambient temperature comes close to the cold room temperature, so z. B. in winter, the machine is automatically switched on and off through the evaporator thermostat and thus occasionally a very brief one Cooling down the cooling system, which prevents the relative humidity from increasing. For the other extreme case that the The system is heavily overloaded, there is an additional safety thermostat on the evaporator provided that switches off at an impermissibly low evaporator temperature and prevents the goods from drying out.

Auf der Zeichnung ist schematisch ein Sch;ltbild für eine Kühlanlage mit der Überwachung gemäß der Erfindung dargestellt.The drawing shows a schematic diagram of a cooling system shown with the monitoring according to the invention.

Der Stromkreis i des Elektromotors 2 der Kühlanlage ist z. B. durch ein Schütz 3 unterbrochen, dessen Spule 4 in einem Steuerstromkreis 5 angeordnet ist. In diesem Stromkreis befindet sich am Verdampfer der Sicherheitsthermostat 6, der auf die tiefste, zulässige Verdampfungstemperatur, z. B. - 8° bis - i i ° eingestellt wird, und der Verdampferthermostat 7, eingestellt auf -I- i ° bis - i'. Außerdem ist ein Kühlraumthermostat 8 vorgesehen, der in der Zuleitung 9 zum Haltekontakt io der Schützspule 4 eingebaut ist. Dieser Raumthermostat wird nach Bedarf, z. B. auf -E- 2° bis -I- 4° eingestellt.The circuit i of the electric motor 2 of the cooling system is z. B. by a contactor 3 interrupted, the coil 4 of which is arranged in a control circuit 5 is. The safety thermostat on the evaporator is located in this circuit 6, which is set to the lowest permissible evaporation temperature, e.g. B. - 8 ° to - i i ° is set, and the evaporator thermostat 7, set to -I- i ° to - i '. In addition, a refrigerator thermostat 8 is provided, which is in the supply line 9 to Holding contact io of the contactor coil 4 is installed. This room thermostat is after Need, e.g. B. set to -E- 2 ° to -I- 4 °.

Die Wirkungsweise einer solchen Überwachungseinrichtung ist folgende: Bei Inbetriebnahme sind alle drei Thermostaten 6, 7 und 8 geschlossen. Der Motor 2 und damit die Kühlmaschine laufen an, wodurch die Temperatur der Kühlrohre sinkt. Sobald diese auf - r° @i_';gekühlt sind, öffnet der Verdampferthermostat 7, ohne daß damit eine Änderung der Arbeitsweise eintritt. Die wesentliche Aufgabe des Verdampferthermostaten besteht also darin, ähnlich wie ein Einschaltdruckknopf einen Einschaltimpuls zu geben und sich dann wieder z u öffnen, damit dem Raumthermostaten die Ausschaltmöglichkeit freigegeben wird. Würde der Verdampferthermostat 7 nicht bei geringer Temperaturabsenkung der Kühlrohre sich wieder öffnen, sondern vielleicht erst bei - 5°, so würde er die Abschaltung durch den Raumthermostaten verhindern, obwohl vielleicht bei geringer Beschickung die @Varen bereits tief genug gekühlt sind. Für das Verfahren ist also eine kleine Schaltdifferenz des Verdampferthermostaten 7 wesentlich. Je kleiner diese Differenz ist, desto größer ist die Verstellmöglichkeit des Raumthermostaten 8, innerhalb welcher der Benutzer der Anlage die Raumtemperatur dem jeweiligen Kühlgut anpassen kann.The mode of operation of such a monitoring device is as follows: When starting up, all three thermostats 6, 7 and 8 are closed. The motor 2 and the cooling machine starts up, whereby the temperature of the Cooling pipes sink. As soon as these have cooled to - r ° @i _ ';, the evaporator thermostat opens 7 without changing the way of working. The main task of the evaporator thermostat is similar to a switch-on push button to give a switch-on impulse and then to open again, so that the room thermostat the switch-off option is enabled. If the evaporator thermostat 7 would not when the temperature drops slightly, the cooling tubes open again, but maybe only at - 5 °, it would prevent the room thermostat from switching off, although the @Vareness may already have been chilled deep enough if the load is low are. So there is a small switching differential of the evaporator thermostat for the process 7 essential. The smaller this difference, the greater the adjustability of the room thermostat 8, within which the user of the system sets the room temperature can adapt to the respective refrigerated goods.

Bei geschlossenem Raumthermostat 8 und geöffnetem Verdampfertlierinostat 7 hält sich die Schützspule 4 über den Haltekontakt io. Bei normaler Beschickung sinkt jetzt auch die Temperatur im Kühlraum, und sobald diese -2° erreicht hat, wobei auch die eingelagerte Ware auf diese Temperatur abgekühlt ist, wird die Zuleitung 9 durch Üffnen des Raumthermostaten 8 unterbrochen und die Kältemaschine stillgesetzt. Wenn es jetzt wärmer wird und der Raumthermostat 8 seinen Kontakt schließt, geschieht nichts. Erst wenn auch die Verdampfe rrohre wieder eine Temperat_tr von + i° erreicht haben (wobei die Reifschicht abgetaut ist), erhält die Schätzspule 4 wieder Spannung und schaltet die 1laschine erneut ein.With the room thermostat 8 closed and the evaporator thinnerostat open 7 holds the contactor coil 4 via the holding contact io. With normal loading The temperature in the refrigerator compartment now also drops, and as soon as it has reached -2 °, where the stored goods have also cooled down to this temperature, the supply line becomes 9 interrupted by opening the room thermostat 8 and shut down the refrigeration machine. If it is now warmer and the room thermostat 8 closes its contact, it happens nothing. Only when the evaporation tubes reach a temperature of + i ° again (the frost layer has thawed), the estimation coil 4 receives voltage again and switches the machine on again.

Ist die Belastung so groß, daß die Kältemaschine auch bei langem Arbeiten den Raum nicht auf + 2° abkühlen kann (z. B. bei offenstehender Tür), so sinkt die Rohrtemperatur immer weiter ab, die Maschine arbeitet umvirtschaftlich, und der Verdampfer bedeckt sich mit einer Reifschicht, die die weitere Kälteausstrahlung des Verdampfers verhindert. Aus diesem Grunde ist noch ein Sicherheitsthermostat 6 vorgesehen, der beim Überschreiten Gier tiefst zulässigen Verdampfertemperatur, z. B. - i i °, die Maschine stillsetzt. Wenn nun die Temperatur der Kühlrohre um einige Grad, z. B. auf - 9°, angestiegen ist, schließt sich der Kontakt des Sicherheitsthermostaten 6 wieder, aber die Maschine kommt trotzdem nicht zum Anlauf. Sie wird erst eingeschaltet, wenn die Rohre sich bis auf + i ° erwärmt haben und der Thermostat 7 einschaltet. Es wird also in jedem Falle die Abtauung erzwungen.Is the load so great that the chiller works even for long periods of time the room cannot cool down to + 2 ° (e.g. with the door open), the Pipe temperature continues to decrease, the machine works economically, and the Evaporator is covered with a layer of frost, which further radiates cold of the evaporator prevented. For this reason there is also a safety thermostat 6 provided, the lowest permissible evaporator temperature when yaw is exceeded, z. B. - i i °, the machine stops. If now the temperature of the cooling tubes around a few degrees, e.g. B. to - 9 °, the contact of the safety thermostat closes 6 again, but the machine still does not start up. It is only switched on when the pipes have warmed up to + i ° and the thermostat 7 switches on. In any case, defrosting will be forced.

Ist die Umgebungstemperatur des Kühlraumes niedrig, z. B. im Winter + 3°, wird die Kühlraumtemperatur niemals auf - 4° kommen, so daß der Raumthermostat 8 nicht zur Einschaltung kommt. Wegen des Feuchtigkeitsgehalts der Luft ist dieser Zustand für die Ware sehr schädlich. Die Rohrtemperatur wird dabei aber auch ansteigen, und sobald sie + i ° erreicht hat, läuft die Kältemaschine durch Schließen des Steuerstromkreises 5 durch den Verdampferthermostaten 7 an, obwohl der Kontakt des Raumthermostaten 8 noch geöffnet ist. Im Gegensatz zum normalen Arbeitsspiel wird die Maschine aber bereits nach kürzester Zeit wieder abgeschaltet, nämlich wenn die Temperatur der Kühlrohre auf- i° gefallen ist, weil bei geöffnetem Raumthermostat 8 auch der Verdampferthermostat 7 in der Lage ist, den Steuerstromkreis zu unterbrechen. Diese kurze Laufzeit bewirkt keine merkbare Abkühlung des Raumes, aber eine Bindung der überschüssigen Feuchtigkeit auf den Kühlrohren. Diese Wirkungsweise ist möglich, weil alle Thermostaten mit Sprungschaltung ausgerüstet sind.If the ambient temperature of the cold room is low, e.g. B. in winter + 3 °, the cold room temperature will never reach - 4 °, so that the room thermostat 8 does not switch on. Because of the moisture content of the air this is Condition very harmful to the goods. The pipe temperature will also increase, and as soon as it has reached + i °, the chiller runs by closing the control circuit 5 through the evaporator thermostat 7, although the contact of the room thermostat 8 is still open. In contrast to the normal work cycle, however, the machine will switched off again after a very short time, namely when the temperature of the Cooling pipes fell to-i °, because when room thermostat 8 is open, so is the evaporator thermostat 7 is able to interrupt the control circuit. This short term causes no noticeable cooling of the room, but binding of excess moisture on the cooling tubes. This mode of operation is possible because all thermostats have Snap action are equipped.

Claims

PATENT CLAIM: i. Procedure for monitoring the temperature and the humidity, especially in the case of small commercial cooling systems, characterized in that that the electric motor (2) of the refrigeration machine by normal, commercially available temperature controller (Thermostats 7, 8) switched on depending on the evaporator temperature, but is switched off depending on the refrigerator compartment temperature.

2. Circuit for carrying out the method according to claim i, characterized in that the evaporator thermostat (7) in the direct supply line (5) to the contactor coil (4), the room thermostat (8) in the supply line (9) to the holding contact (io) is switched on, so that the room thermostat (8) Never switch on the refrigeration machine and only when the evaporator thermostat is open 7. Can turn it off.

3. The method and circuit according to claim i and 2, characterized characterized in that the evaporator thermostat (7) to the smallest possible temperature difference is set (i to 2 °) so that the room thermostat switches off automatically (8) the greatest possible leeway is given.

4. Procedure and circuit according to Claims i to 3, characterized in that the evaporator timer (7) on a switch-on temperature slightly above freezing point (e.g. + i °) is set to force the evaporator to defrost every time.

5. The method and circuit according to claim i to 4, characterized in that a safety thermostat (6) is switched on in the control circuit (5), which is set to the lowest permissible evaporation temperature (z. B. - ii °) and also with small temperature difference works (e.g. - 1 10 off, -9 ° on).