DE813035C

DE813035C - Method and device for cooling rooms

Info

Publication number: DE813035C
Application number: DEP1655A
Authority: DE
Inventors: Alfred Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-28
Filing date: 1949-01-28
Publication date: 1951-10-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Räumen Es sind Kühl- und Gefrierräume bekannt, in denen oder neben denen ein Verdampfer einer in bekannter Weise ausgebildeten Kälteanlage angeordnet ist, über dessen Kühlflächen die Raumluft durch einen Ventilator umgewälzt wird. Eine Anlage dieser bekannten Art ist in Abb. i und 2 in Ansicht und Aufsicht schematisch dargestellt.Method and device for cooling rooms There are cooling and Freezer rooms known in which or next to which an evaporator is known Way trained refrigeration system is arranged, on the cooling surfaces of the room air is circulated by a fan. A system of this known type is shown in Fig. i and 2 shown schematically in view and top view.

An der Wand des Kühlraumes ist ein Verdampfer i angebracht, der aus glatten Rohren oder aus Rippenrohren oder aus Rohren mit aufgesetzten Lamellen in üblicher `''eise bestehen kann und durch eine Luftleitwand 2 vom Kühlraum getrennt ist. Unter dem Verdampfer i sitzt eine Tropfrinne 3, während an der Decke des Kühlraumes oberhalb des Verdampfers ein Ventilator 4 angeordnet ist. Der Verdampfer ist in das System einer Kältemaschine in der üblichen Weise angeschlossen und überträgt die erzeugte Kälte oder, besser gesagt, bindet die zuströmende Wärme der umgewälzten Luft und kühlt damit den Raum, in dem das Kühlgut gelagert ist. Bei den Verdampfern üblicher Bauart rechnet man entsprechend der Luftgeschwindigkeit von i bis 3 m/sec mit Wärmeübergangszahlen, die zwischen 8 und 12 WE/qm/Std/° C liegen. Die Kühlfläche des Verdampfers muß verhältnismäßig groß sein, damit bei der angeführten Luftgeschwindigkeit eine genügende Kälteübertragung gewährleistet ist. Dabei aber schlägt sich die Luftfeuchtigkeit in Form von Reif an den Rohren bzw. Lamellen nieder, und die Wärmeübertragung wird zunehmend geringer, so daß nach kurzer Betriebszeit der Verdampfer ruhen muß. Bei Kühlanlagen, bei denen die tiefste Temperatur über dem Gefrierpunkt liegt, taut dann der Reif auf den Kühlflächen ab und sammelt, sich als Schwitzwasser in der Tropfrinne 3.An evaporator i is attached to the wall of the cold storage room smooth tubes or finned tubes or tubes with attached fins in usual `` '' ice and separated by an air baffle 2 from the refrigerator is. A drip tray 3 sits under the evaporator i, while on the ceiling of the refrigerator A fan 4 is arranged above the evaporator. The vaporizer is in the system of a refrigeration machine is connected and transmitted in the usual way the generated cold or, better said, binds the inflowing heat of the circulated Air and thus cools the room in which the refrigerated goods are stored. With the evaporators The usual design is calculated according to the air speed from 1 to 3 m / sec with heat transfer coefficients between 8 and 12 WE / qm / h / ° C. The cooling surface of the evaporator must be relatively large, so with the stated air speed a sufficient transfer of cold is guaranteed. But this is where the humidity is affected in the form of frost on the tubes or fins, and the heat transfer is increasingly less, so that the evaporator has to rest after a short period of operation. at Cooling systems where the lowest temperature is above freezing point thaws then the frost on the cooling surfaces and collects as condensation in the Drip gutter 3.

Bei Gefrierräumen würde infolge der niedrigen Temperaturen des Kühlraumes der Reif überhaupt nicht abtauen. Um trotzdem die Kühlflächen wieder von Reif frei zu machen, werden die Vorsatzwände 2 isoliert und die in ihnen vorgesehenen Luftöffnungen mit Klappen versehen. Von Zeit zu Zeit werden nun die Luftwände mittels der vorgehenden Klappen nach dem Gefrierraum abgeriegelt; eine unter dem Kühlsystem angebrachte Heizung oder eine über dem Kühlsystem befindliche Wasserberieselungsanlage wird in Tätigkeit gesetzt und taut den Reif von den Rohren ab.In the case of freezer rooms, this would result from the low temperatures in the cold room do not defrost the frost at all. In order to still free the cooling surfaces from frost To make, the intent walls 2 are insulated and the air openings provided in them with Provided flaps. From time to time the air walls are now sealed off by means of the preceding flaps after the freezer compartment; one under the Heating system attached to the cooling system or a water sprinkler system located above the cooling system is activated and thaws the frost from the pipes.

Üblicherweise arbeiten die Kälteanlagen etwa 20 Minuten, während die darauffolgenden 40 Minuten zum Abtauen dienen. Die Kältemaschine wird also praktisch nur etwa '/3 der Zeit ausgenutzt (täglich etwa 8 bis io Stunden), während 2/3 der Zeit (täglich 16 bis 14 Stunden) auf das Abtauen entfallen. Zur Erzielung einer bestimmten Kälteleistung muß also die Kältemaschine etwa dreimal so groß bemessen werden, als wenn sie kontinuierlich arbeiten könnte.The refrigeration systems usually work for around 20 minutes during the serve to defrost the next 40 minutes. So the chiller becomes practical used only about 1/3 of the time (about 8 to 10 hours daily), during 2/3 of the time Time (16 to 14 hours a day) is not needed for defrosting. To achieve a For a given refrigeration capacity, the refrigeration machine must be approximately three times as large as if it could work continuously.

Würde man bei diesen bekannten Ausführungsformen den Verdampfer kleiner machen, so müßte zur Erzielung der gleichen Kälteleistung die Temperatur in den Verdampferrohren niedriger sein, so daß sich mehr Feuchtigkeit oder Reif abscheidet, was zu einem sehr unerwünschten Austrocknen des Kühlgutes, also zu hohen Kühlraumverlusten führt. Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß der Verdampfer, namentlich bei eng gestellten Rohren vollkommen vereist, so daß die Anlage von Zeit zu Zeit außer Betrieb gesetzt werden muß, bis die Vereisung wieder beseitigt ist. Dies führt zu schädlichen Schwankungen der Kühlraumtemperatur. Das Bestreben geht also stets dahin, den Verdampfer so groß wie möglich zu machen.In these known embodiments, the evaporator would be smaller make, the temperature in the would have to achieve the same cooling capacity Evaporator tubes should be lower, so that more moisture or frost is deposited, which leads to a very undesirable drying out of the refrigerated goods, i.e. to high cooling space losses leads. A second disadvantage is that the evaporator, especially when tight Pipes placed completely iced over, so that the system is out of order from time to time must be set until the icing is removed again. This leads to harmful Fluctuations in the refrigerator compartment temperature. So the endeavor always goes to the evaporator to make it as big as possible.

Man hat nun diese Anschauungen als ein technisch nicht begründetes Vorurteil erkannt und sich erstmalig entschlossen, den Verdampfer wesentlich kleiner als bisher üblich zu machen. Gleichzeitig hat er die Geschwindigkeit der umgewälzten Luft beim Durchströmen des Verdampfers erheblich gesteigert und verwendet beispielsweise Luftgeschwindigkeiten von 6 bis 12 m/sec. Grundsätzlich wird nach der Erfindung die Luftgeschwindigkeit so groß gewählt, daß sich weder Schwitzwasser noch Reif an den Rohren festsetzen kann. Durch eine entsprechend versetzte Anordnung der Verdampferrohre und enge Querschnitte zwischen den Rohren läßt sich dieses Ziel auch schon bei geringeren Luftgeschwindigkeiten erreichen.One now has these views as one that is technically unfounded Recognized prejudice and decided for the first time to make the vaporizer much smaller than usual to do. At the same time he has the speed of being overturned Air when flowing through the evaporator is significantly increased and used for example Air speeds from 6 to 12 m / sec. Basically, according to the invention the air speed chosen so high that neither condensation nor frost can stick to the pipes. By arranging the evaporator tubes appropriately and narrow cross-sections between the tubes can achieve this goal even with smaller ones Reach air speeds.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß infolge der hohen Luftgeschwindigkeit und der ständig von Reif frei bleibenden Rohre Wärmeübergangszahlen nach den heutigen Erfahrungen der Technik je nach Luftgeschwindigkeit bis ioo WE/qm/Std/° C erreicht werden können. Damit ergibt sich eine wesentlich kleinere Verdampferoberfläche, die ganz bedeutende Ersparnisse an Material, Platz und Herstellungskosten zur Folge hat. Bei der Bemessung der Kältemaschine braucht auch keine Rücksicht mehr auf die Zeit für das Abtauen des Verdampfers genommen zu werden. Die Kühlanlage braucht nur so groß bemessen zu werden, daß die Kältemaschine bei ununterbrochenem Betrieb die erforderliche Kälteleistung für maximale Beschickung im Hochsommer erzeugt. In der Praxis braucht man also die Kältemaschine nach dem neuen Verfahren nur noch ein drittel bis halb so groß zu bauen wie bei Kühlanlagen bekannter Bauart und gleicher Leistung.This method has the advantage that due to the high air speed and the pipes, which are constantly free of frost, heat transfer coefficients according to today's standards Experience of technology, depending on the air speed, reached up to 100 WE / sqm / hour / ° C can be. This results in a much smaller evaporator surface, which result in very significant savings in material, space and manufacturing costs Has. When dimensioning the refrigeration machine, there is no longer any need to consider the Time to be taken for the evaporator to defrost. The cooling system needs to be dimensioned only so large that the refrigeration machine with uninterrupted operation generates the required cooling capacity for maximum loading in midsummer. In practice, using the new process, you only need the refrigeration machine to build a third to half as large as with cooling systems of known design and the same Power.

Weiter ist noch zu berücksichtigen, daß größere Anlagen, die wegen ihrer Größe nur als wassergekühlte Anlagen gebaut werden könnten, nun, wenn sie nach diesem Verfahren erstellt werden, als luftgekühlte Anlage gebaut werden können, wodurch weitere Herstellungs- und Betriebskosten erspart werden.It should also be taken into account that larger systems, because of Their size could only be built as water-cooled systems, well if they did be created according to this process, can be built as an air-cooled system, whereby further manufacturing and operating costs are saved.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird die aus dem Verdampfer abströmende Luft über Prallflächen o. dgl. in einen Mischraum geführt. Dabei nimmt die Luft unter Verminderung ihrer Geschwindigkeit eine relative Feuchtigkeit von ioo°,/o an, wobei nur die darüber hinausgehende Feuchtigkeit ausfällt. Während die Luft bei den bekannten Ausführungsformen je nach der Temperatur der Verdampferrohre eine relative Feuchtigkeit zwischen 85 und 95°/o hat, strömt somit die Luft bei der neuen Ausführungsform mit ioo°/jger Luftfeuchtigkeit wieder in den Kühlraum, so daß ein Austrocknen des Kühlgutes nicht mehr stattfindet. Es wird also der ideale Zustand der modernen Kühlung, möglichst feuchte Luft bei tiefer Temperatur, vollkommen erreicht. Nur die durch Diffusion der Wände eintretende Luftfeuchtigkeit und die durch Öffnen der Tür hereinkommende Luftfeuchtigkeit wird als Reif oder Schwitzwasser abgeschieden, während die natürliche Feuchtigkeit des Kühlgutes restlos erhalten bleibt.In a further embodiment of the concept of the invention, from the Evaporator air flowing out over baffles or the like. In a mixing room. The air takes on a relative humidity while reducing its speed from 100 ° / o on, whereby only the excess moisture precipitates. While the air in the known embodiments depending on the temperature of the evaporator tubes has a relative humidity between 85 and 95 ° / o, the air flows in the new embodiment with 100 ° / jger air humidity back into the refrigerator, so that the refrigerated goods no longer dry out. So it will be the ideal State of the modern cooling, humid air as possible at low temperature, perfect achieved. Only the humidity and the Humidity coming in when the door is opened is called frost or condensation separated, while the natural moisture of the refrigerated goods is completely retained remain.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Abb. 3 und 4 bzw. Abb. 5 und 6 in Ansicht und Aufsicht dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in Figs. 3 and 4 and Fig. 5 and 6 shown in elevation and plan view.

Nach Abb. 3 und 4 ist an der Decke eines Kühlraumes ein kleiner Steilrohrverdampfer 5 mit versetzten Rohrreihen und Querbeaufschlagung eingebaut. Der Ventilator 6 treibt die Luft mit so hoher Geschwindigkeit durch den Verdampfer, daß sich weder Schwitzwasser noch Reif an den Rohren festsetzen kann, so daß der Verdampfer praktisch ununterbrochen arbeiten kann. Das abgeschiedene Tauwasser bei Kühlanlagen (+-Temperaturen) oder der abgeschiedene Reif bzw. Schnee bei Gefrieranlagen (--Temperaturen) wird in einem dahintergeschalteten Abscheider 7 üblicher Bauart aufgefangen, während die Luft ungehindert in den Kühlraum strömen kann, wobei ein Mischraum vorgesehen werden kann, in dem die Luft ihre Geschwindigkeit vermindert und eine gleichmäßige Luftfeuchtigkeit von 100°/o annimmt; nur die darüber hinausgehende Feuchtigkeit fällt aus.According to Fig. 3 and 4 there is a small vertical tube evaporator on the ceiling of a cold room 5 installed with staggered rows of pipes and transverse loading. The fan 6 drives the air at such a high speed through the evaporator that neither condensation water frost can still stick to the pipes, so that the evaporator is practically uninterrupted can work. The separated condensation water in cooling systems (+ temperatures) or the deposited frost or snow in freezing systems (temperatures) becomes in one downstream separator 7 of the usual design, while the air can flow unhindered into the cooling space, a mixing space being provided can, in which the air slows down and a constant humidity of 100 ° / o; only the excess moisture is precipitated.

Ist die Möglichkeit vorhanden, den Luftkanal in seinem Querschnitt genügend groß zu halten (vgl. Abb. 5 und 6), dann kann auf den Abscheider 7 verzichtet werden; bei der geringen Luftgeschwindigkeit. fällt dann Schwitzwasser oder Reif nach unten, und die zu ioo°/o gesättigte Luft strömt durch Schlitze üblicher Konstruktion nach dem Kühlraum ab.There is the possibility of the air duct in its cross-section to be kept sufficiently large (see. Fig. 5 and 6), then the separator 7 can be dispensed with will; at the low air speed. then condensation or frost falls down, and the 100 per cent saturated air flows through slits of conventional construction after the refrigerator.

Nach diesem Verfahren kann jede Kälteanlage, auch die größte, gebaut werden, wobei die Ausführungsform des Kühlers den Abmessungen angepaßt werden muß. Es ist auch nach diesem Verfahren unwesentlich, ob die Verdampfungstemperatur bei ---Graden oder bei --Graden liegt, immer wird Reif- bzw. Schneeansatz vermieden und bei allen in der Kältetechnik vorkommenden Betriebstemperaturen einwandfreies Arbeiten gewährleistet. Das Prinzip bleibt jedoch genau das gleiche; es werden stets die gleichen Vorteile erzielt, die in einer Kühlung mit gesättigter Luft und in wesentlich verringerten Baukosten bestehen. Dabei hat die Erfahrung gezeigt, daß die Kosten für die Herstellung und den Betrieb der größeren Ventilatoren verhältnismäßig gering sind und die Vorteile der Erfindung nicht merklich schmälern.Any refrigeration system, even the largest, can be built using this process be, the embodiment of the cooler must be adapted to the dimensions. It is also irrelevant after this process whether the evaporation temperature is at --- degrees or at - degrees, the formation of frost or snow is always avoided and perfect at all operating temperatures occurring in refrigeration technology Working guaranteed. However, the principle remains exactly the same; it will always be achieves the same advantages that in a cooling with saturated air and in substantially reduced construction costs exist. Included has the experience demonstrated the cost of making and running the larger fans are relatively small and do not noticeably detract from the advantages of the invention.

Claims

PATENT PROVISIONS: i. A method for cooling rooms with an evaporator and a fan serving for air circulation, characterized in that the circulated air is passed over the cooling surfaces of the evaporator at such a speed that the moisture (frost, snow) separated from the air through the Air flow is prevented from sticking to the cooling surfaces.

2. The method according to claim i, characterized in that the from the evaporator outflowing air is guided into a mixing chamber via baffles or the like, wherein they achieve a relative humidity of 100 °,! o while reducing their speed assumes, while only the excess amount of moisture fails.

3. Device for performing the method according to claim i or 2, characterized in that the fan (6) is overdimensioned compared to the previously customary embodiments while the evaporator (5) is kept noticeably smaller and a closer arrangement which has expediently offset cooling tubes than one working without a fan Chiller.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that behind the evaporator (5) baffles (7), calming plates or an extended room are arranged with outlet openings for the cooled air.