NL8901785A

NL8901785A - HUMIDIFYING COOLING ELEMENT.

Info

Publication number: NL8901785A
Application number: NL8901785A
Authority: NL
Original assignee: Fri Jado Bv
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-01
Also published as: EP0408152A1

Description

BEVOCHTIGINGSKOELELEMENTHUMIDIFYING COOLING ELEMENT

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op eenkoelelement, omvattende tenminste een doorgaande leiding,waaraan vloeistof wordt toegevoerd, en waarbij de vloeistofin de leiding verdampt, zodat het het koelelement passerendegas wordt afgekoeld, en waarbij het koelproces periodiekwordt onderbroken door de werking van een thermostaat.The present invention relates to a cooling element, comprising at least one continuous pipe, to which liquid is supplied, and wherein the liquid in the pipe evaporates, so that the cooling element passing through the gas is cooled, and the cooling process is periodically interrupted by the operation of a thermostat.

Dergelijke koelelementen zijn algemeen bekend, ze¬ker in het gebied van koeltoonbanken en koelvitrines.Such cooling elements are generally known, especially in the field of cooling counters and display cases.

Dergelijke koelelementen lijden aan het nadeel, datbij een dergelijk, in een koelvitrine gemonteerd koelelementhet vocht, dat aanwezig is in de het koelelement passerendelucht door de afkoeling van de lucht op het koelelement con¬denseert en daaraan vast vriest. Ten eerste wordt hierdoor delucht ontvochtigd, zodat relatief droge koele lucht naar devitrine toe wordt gevoerd, zodat de in de koelvitrine aanwe¬zige etenswaren sterk aan uitdroging onderhevig zijn. Tentweede ontstaat ijsafzetting op het koelelement, waardoor dewerking hiervan sterk wordt verminderd.Such cooling elements suffer from the drawback that, with such a cooling element mounted in a refrigerated display case, the moisture present in the air passing through the cooling element condenses on the cooling element and freezes on it by cooling the air. Firstly, this dehumidifies the air, so that relatively dry cool air is supplied to the display case, so that the food items in the refrigerated display case are highly subject to dehydration. Secondly, ice is deposited on the cooling element, which greatly reduces its effect.

Tot nu toe was het dan ook gebruikelijk enkele ma¬len per etmaal het koelelement te ontdooien, zodat het afge¬zette ijs smelt en van het koelelement wordt verwijderd. Eendergelijke verwarming neemt echter een aanzienlijke tijdsduurin beslag, waarbij geen koeling van de vitrine plaatsvindt,en de temperatuur binnen de vitrine onaanvaardbaar hoge waar¬den kan bereiken.Until now it has been customary to defrost the cooling element a few times per day, so that the ice deposited melts and is removed from the cooling element. However, such heating takes a considerable length of time, during which the display case is not cooled, and the temperature within the display case can reach unacceptably high values.

Het doel van de uitvinding is het vermijden van de¬ze nadelen.The object of the invention is to avoid these drawbacks.

Hiertoe zijn middelen verschaft voor het verwarmenvan het koelelement tijdens de onderbrekingsperiode.To this end, means are provided for heating the cooling element during the interruption period.

Normaliter wordt het koelelement uitgeschakeld,wanneer de laagst toelaatbare temperatuur van de koelvitrineis bereikt.Zodra de hoogst toelaatbare temperatuur is be¬reikt, zal het koelelement weer worden ingeschakeld. Deze schakelhandelingenworden verricht door een thermostaat, zodat een schakelcyclusontstaat, waarin het koelelement afwisselend in- en uitge¬schakeld wordt. De frequentie van deze schakelcyclus be- > draagt, afhankelijk van de hoedanigheid van de koelvitrine enhet gewenste temperatuurgebied enige malen per uur.The cooling element is normally switched off when the lowest permissible temperature of the refrigerated display case has been reached. As soon as the highest permissible temperature has been reached, the cooling element will be switched on again. These switching operations are performed by a thermostat, so that a switching cycle is created in which the cooling element is switched on and off alternately. Depending on the capacity of the refrigerated display case and the desired temperature range, the frequency of this switching cycle is several times per hour.

De uitvinding maakt hiervan gebruik door tijdens deniet-werkzame periode van het koelelement dit zodanig te ver¬warmen, dat het op het koelelement afgezette ijs smelt enI verdampt, zodat het aan de lucht wordt teruggevoerd. Hierdoorwordt zich accumulerende ijsafzetting op het koelelement ver¬meden, terwijl tevens voorkomen wordt, dat de relatieveluchtvochtigheid van de het koelelement passerende lucht af¬neemt. Hiermee wordt uitdrogen van de in de koelvitrine aan-* wezige etenswaren voorkomen.The invention makes use of this by heating the cooling element during the non-active period of time so that the ice deposited on the cooling element melts and evaporates, so that it is returned to the air. This avoids accumulating icing on the cooling element, while also preventing the relative humidity of the air passing through the cooling element from decreasing. This prevents the food contained in the refrigerated display case from drying out.

Verder maakt de uitvinding gebruik van het feit,dat de schakelcyclus relatief frequent is, zodat de tijdenselke stilstandsperiode te verwijderen hoeveelheid ijs geringis. De hoeveelheid toe te voeren warmte voor het doen smeltenI en verdampen van het ijs is dan ook gering, terwijl tevens detijdsduur hiervoor kort is. Aldus wordt voorkomen, dat detemperatuur in de koelvitrine tijdens deze onderbre-kingsperiode te hoge waarden bereikt.The invention further makes use of the fact that the switching cycle is relatively frequent, so that the amount of ice to be removed during the period of standstill is small. The amount of heat to be supplied for melting and evaporating the ice is therefore small, while the time for this is also short. This prevents the temperature in the refrigerated display case from reaching too high values during this interruption period.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het koelelement > verwarmd worden door een door het element te leiden elektri¬sche stroom. Verwarming vindt dan plaats door de dissipatievan de stroom. Hierbij moet echter een bron voor een elektri¬sche stroom van de juiste sterkte worden aangebracht, hetgeenuiteraard kostenverhogend werkt.According to an embodiment, the cooling element can be heated by an electric current to be passed through the element. Heating is then effected by the dissipation of the current. However, a source of electric current of the correct strength must be provided here, which of course increases the cost.

) Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onder¬ havige uitvinding vindt de verwarming van het koelelementplaats door de in een deel van het koelelement aanwezigewarmte. Om dit te bereiken, is het koelelement in twee delenverdeeld, waarbij in het tweede deel van het koelelement een > expansieventiel aanwezig is, dat de temperatuur aftast vanhet uit het koelelement tredende gas, en aan de hand daarvande hoeveelheid aan het tweede deel toegevoerde vloeistof re- geit.According to a preferred embodiment of the present invention, the heating of the cooling element takes place by the heat present in a part of the cooling element. To achieve this, the cooling element is divided into two parts, in the second part of the cooling element there is an> expansion valve, which senses the temperature of the gas exiting the cooling element, and on the basis of that amount of liquid supplied to the second part. - goat.

In het eerste deel van het koelelement vindt geen verdampingplaats; in dit deel van het koelelement is steeds een latentewarmte aanwezig.No evaporation takes place in the first part of the cooling element; latent heat is always present in this part of the cooling element.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding wordentoegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarinvoorstellen: fig. 1: eenschematische weergave van een koelin-richting volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 2: een P-H (druk-enthalpie)-diagram ter ver-verklaring van de uitvinding.The present invention will now be elucidated with reference to the annexed drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic representation of a cooling device according to the present invention; and Figure 2: a P-H (pressure-enthalpy) diagram for explaining the invention.

De inrichting omvat een vloeistofvat 1, dat doormiddel van een leiding 2 verbonden is met een filter/droger 3. Deze is op zijn beurt via een leiding 4 verbonden met eeneerste magneetklep 5. In deze leiding 4 is een kijkglas 6 op¬genomen. Verder voert een leiding 7 van de eerste magneetklep5 naar een koelelement 8.The device comprises a liquid vessel 1, which is connected by means of a pipe 2 to a filter / dryer 3. This in turn is connected via a pipe 4 to a first solenoid valve 5. A viewing glass 6 is accommodated in this pipe 4. Furthermore, a conduit 7 leads from the first solenoid valve 5 to a cooling element 8.

Het koelelement 8 is in twee blokken verdeeld, enwel in een eerste blok 9 en in een tweede blok 10. De lamel¬len 12 van het eerste blok 9 en van het tweede blok 10 zijngemeenschappelijk; zij strekken zich over het eerste blok 9en het tweede blok 10 uit. De zich door het eerste blok 9 vanhet koelelement 8 heen uitstrekkende buis 13 is door middelvan een leiding 14 verbonden met de buis 15 van het tweedeblok van het koelelement.The cooling element 8 is divided into two blocks, in a first block 9 and in a second block 10. The blades 12 of the first block 9 and of the second block 10 are common; they extend over the first block 9 and the second block 10. The tube 13 extending through the first block 9 of the cooling element 8 is connected by means of a pipe 14 to the tube 15 of the second block of the cooling element.

In de leiding 14 is een expansieventiel 16 opgeno¬men. Het expansieventiel 16 is zodanig aangebracht, dat ditpoogt de temperatuur van het door de leiding 18 heen stromen¬de vloeistof constant te houden.Expansion valve 16 is included in line 14. The expansion valve 16 is arranged to attempt to keep the temperature of the liquid flowing through the conduit 18 constant.

Verder is de buis 15 door middel van een leiding 18verbonden met een compressor 19. In leiding 18 is een regel-orgaan of klep 17 aangebracht met als funktie het constanthouden van de druk van het door de buis 15 van het tweedestuk 10 van het koelblok 8 heen stromende gas-vloeistof-meng-sel. In de leiding 18 is een tweede magneetklep 5 aange¬bracht, evenals een klep 21 voor het isoleren van de compres¬sor 19. De compressor 19 is verder door middel van een lei¬ ding 22 verbonden met een condensor 23. Tenslotte is de con¬densor 23 via de leiding 24 weer verbonden met het vat 1.Furthermore, the pipe 15 is connected by means of a pipe 18 to a compressor 19. A pipe or valve 17 is arranged in pipe 18, the function of which is to keep the pressure of the pipe through the pipe 15 of the second piece 10 of the cooling block 8 constant. flowing gas-liquid mixture. A second solenoid valve 5 is arranged in the line 18, as is a valve 21 for insulating the compressor 19. The compressor 19 is further connected by means of a line 22 to a condenser 23. Finally, the con Condenser 23 reconnected to vessel 1 via line 24.

De in het vat 1 aanwezige vloeistof bevindt zich inde toestand, die in fig. 2 door het punt A wordt weergegeven.Deze vloeistof wordt dan door de leiding 2, de droger/filter3, het kijkglas 6 en de leiding 4 naar de magneetklep 5 toe¬gevoerd. Vervolgens doorloopt de vloeistof de leiding 7 en debuis 13 van het eerste blok 9 van de verdamper 8. Hierbijvindt verlaging plaats van de temperatuur van de vloeistof.Dan is het punt A1 bereikt, dat de onderkoeling van de vloei¬stof weergeeft.The liquid present in the vessel 1 is in the state shown in point 2 by the point A. This liquid is then passed through the line 2, the dryer / filter 3, the sight glass 6 and the line 4 to the solenoid valve 5 Fed. The liquid then passes through the pipe 7 and the tube 13 of the first block 9 of the evaporator 8. This causes the temperature of the liquid to decrease. Then point A1 is reached, which indicates the supercooling of the liquid.

Vervolgens doorloopt de vloeistof de leiding 14 enhet daarin aangebrachte expansieventiel 16, waar een smoor-proces plaatsvindt. Dan wordt de toestand bereikt, die infig. 2 met letter B is aangegeven. Hierbij wordt opgemerkt,dat als gevolg van het smoorproces een mengsel van koelvloei¬stof en -gas ontstaat met gelijke temperaturen, waarvan dewaarde door het punt B wordt gerepresenteerd. De aldus ver¬kregen vloeistof doorloopt de buis 15 van het tweede blok 10van het koelelement 8 en oefent daar zijn afkoelende werkinguit. De dimensionering van het tweede blok 10 is zodanig, dathet gas na het doorlopen van het koelerblok 10 geen vloeistofmeer bevat. Aldus wordt bij het uittreden van het gas uit deleiding 15 de toestand C in fig. 2 bereikt.The liquid then passes through the pipe 14 and the expansion valve 16 arranged therein, where a throttling process takes place. Then the condition is reached, that infig. 2 is indicated with letter B. It is noted here that as a result of the throttling process a mixture of cooling liquid and gas is created with equal temperatures, the value of which is represented by point B. The liquid thus obtained passes through the tube 15 of the second block 10 of the cooling element 8 and exerts its cooling effect there. The dimensioning of the second block 10 is such that the gas no longer contains any liquid after passing through the cooler block 10. Thus, when the gas exits from conduit 15, the state C in FIG. 2 is reached.

Het gas doorloopt dan de leiding 18, waarin het re-gelorgaan 17, een magneetklep 5 en een klep 21 zijn opgeno¬men, en komt vervolgens in de compressor 19 terecht, waarincompressie plaatsvindt naar het in fig. 2 met de letter Dweergegeven punt.The gas then passes through the line 18, in which the regulator 17, a solenoid valve 5 and a valve 21 are accommodated, and then enters the compressor 19, in which compression takes place to the point shown in Figure 2 with the letter D.

Het gas wordt hierbij gecomprimeerd. Daarna door¬loopt het de leiding 22, de klep 21 en wordt naar de conden¬sor 23 geleid, waarin het gas condenseert, en weer terugkomtin de oorspronkelijke toestand A en als vloeistof weer terugwordt geleid naar het vat 1.The gas is thereby compressed. It then passes through the line 22, the valve 21 and is led to the condenser 23, in which the gas condenses, and returns to the original state A and is returned as the liquid to the vessel 1.

Vervolgens zal de regelwerking van het expansieven¬tiel 16 meer in detail worden beschreven. Het expansieventielis opgenomen in de leiding 14, en regelt aldus de naar het tweede verdamperblok 10 toegevoerde hoeveelheid vloeistof.Verder tast het ventiel de temperatuur van de het tweede ver¬damperblok 10 door de leiding 18 verlatende gas. Hierbij re¬gelt het ventiel 16 de hoeveelheid aan het tweede verdamper-blok toegevoerde vloeistof zodanig, dat de oververhitting vanhet gas, dat uit verdamperblok 10 treedt ongeveer 10 K be¬draagt. Aldus is in het tweede verdamperblok steeds een la¬tente hoeveelheid koude aanwezig.Next, the control operation of the expansion valve 16 will be described in more detail. The expansion valve is included in the line 14, and thus controls the amount of liquid supplied to the second evaporator block 10. Furthermore, the valve senses the temperature of the gas leaving the second evaporator block 10 through the line 18. In this case, the valve 16 controls the amount of liquid supplied to the second evaporator block such that the superheating of the gas exiting from evaporator block 10 is approximately 10 K. Thus, a latent amount of cold is always present in the second evaporator block.

Het hierboven beschreven proces vindt plaats tij¬dens de gesloten toestand van de thermostaat, die de tempera¬tuur van de te koelen ruimte meet. Zodra deze temperatuur eenbepaalde minimale waarde bereikt, wordt het koelproces beëin¬digd en wordt met behulp van de magneetkleppen 5 het koel¬element 8 geïsoleerd. Dan zal als gevolg van de in het koel¬element 8 aanwezige warmte, in het bijzonder in het eersteblok 9 daarvan, de temperatuur van het koelelement toenemen,zodat aanwezige ijsafzetting smelt en verdampt. Hiermee zalde relatieve luchtvochtigheid van de te koelen ruimte toene¬men, zodat gevaar voor uitdroging wordt vermeden. Nadat detemperatuur van de te koelen ruimte weer is toegenomen,wordt, zodra het schakelpunt van de thermostaat bereikt is,het koelproces weer in gang gezet en worden de kleppen 5 weergeopend.The above-described process takes place during the closed state of the thermostat, which measures the temperature of the room to be cooled. As soon as this temperature reaches a certain minimum value, the cooling process is ended and the cooling element 8 is insulated by means of the solenoid valves 5. Then, as a result of the heat present in the cooling element 8, in particular in the first block 9 thereof, the temperature of the cooling element will increase, so that the ice deposit present melts and evaporates. This will increase the relative humidity of the room to be cooled, so that the risk of drying out is avoided. After the temperature of the space to be cooled has increased again, as soon as the switch point of the thermostat has been reached, the cooling process is restarted and the valves 5 are opened again.

Hierbij wordt opgemerkt, dat deze constructie opzich niet beperkt is tot toepassing bij de inrichting vol¬gens de onderhavige uitvinding? ook bij een klassieke con¬structie van het desbetreffende koelelement kan met vruchthiervan gebruik worden gemaakt, door tijdens de stilstandpe-riode bijvoorbeeld met behulp van elektrische stroom verwar¬men van het koelelement.It is noted here that this construction is not limited per se to application to the device according to the present invention. Even with a classical construction of the cooling element in question, use can be made of this, by heating the cooling element during the standstill period, for example with the aid of electric current.

Bij toepassing van de inrichting volgens de onder¬havige uitvinding komt het voordeel echter geprononceerd totuiting.When the device according to the present invention is used, however, the advantage is clearly expressed.

Hiertoe is het verder noodzakelijk dat het koelele¬ment van de rest van de koelinstallatie wordt geïsoleerd.Hiertoe zijn de twee magneetkleppen 5 aangebracht.To this end it is further necessary that the cooling element is insulated from the rest of the cooling installation. For this purpose, the two solenoid valves 5 are provided.

Claims

Cooling element, comprising at least one through-going conduit, provided with fins, to increase the heat-transferring surface, to which liquid is supplied, and wherein the liquid in the pipe evaporates, so that the fins of the cooling element pass through gas, and wherein the cooling process is periodically interrupted by the operation of a thermostat, characterized in that means are provided for heating the cooling element during the interruption period.

2. Cooling element according to claim 1, characterized in that the means for heating the cooling element are formed by a source of electric current, which current is passed through the element.

3. Cooling element according to claim 1, characterized in that the means for heating the cooling element are formed by the heat always present in at least a part of the cooling element.

4. Cooling element according to claim 3, characterized in that the cooling element is regulated such that no evaporation takes place in the first part of the cooling element.

5. Cooling element according to claim 4, characterized by an expansion valve connected in the second part of the evaporator, which senses the temperature of the gas leaving the cooling element, and which controls the amount of liquid supplied to the second part of the evaporator.

6. Cooling element according to any one of claims 3-5, characterized in that valves are provided for insulating the cooling element during the interruption periods.

Cooling element according to one of the preceding claims, characterized in that the last part of the evaporator is designed with a different fin spacing.