DE1551328A1 - Einrichtung zum Steuern einer Heizvorrichtung - Google Patents

Description

DR.-ING. DIPI INQ. M.SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART ' I Ob I

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16.1.1967

U.S.Ser.HoY 522,260

lexas Instruments Incorporated, Dallas» lexasj U.S.A.

Xiinriehtung zum Steuern einer Heiavorrichtung

Die 'Ma^flnaimg bezieht sich auf eins Einrichtung zum Erfühlen von iJBtersohiedan sv7isciiezi :?elati~\ren Gesom/indiglceites von $lxsßmeüien₉ die In einem Paar vcn Strömungsbahnen .fließen, mid "b.esi eilt sieh isa beiiondsren. auf eine Einrichtung₉ mit ■■deras Hilfe Jüaderusigen la: den. relativen PlieSmediumgeschwincligkeltem e.E-^ühlt ysrdea können₉ die durch das Aufbauen τοη Eei.f auf dess Wärmetaiiatcherflächsa einer Kühleinrichtung verursacht

vielen Systemen ist ss. erwUnscht, den Unterschied iswischen den xelatiTea Seecfewindig-ceitea von Pließmadian au erfühlen» die in .einem-. Paar-von "O¹IiaSiaediumlcanalen fließen, beispiels«· e. m&~ sin Signal zx\ erzeugen, das-zum Aufrechterlialten eines

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vorbestimmten Flusses auf mindestens e**-^ ä©^r beiden Bahnen verwendet werden kann. Bei Künleinriohtungen ist es wiohtig, den über den Verdampfer oder eine andere Wärmetauscherfläohe fließenden Strom eines Fließmediums, wie Luft» so aufrechtzuerhalten, daß ein günstiger thermischer Kreislauf erreicht wird. Wenn sich Reif oder Eis auf dem Verdampfer absetzt, so kann der !luftstrom beträchtlich behindert und der Wärmetausch praktisch unwirksam werden· üblicherweise ist meist eine Heizvorrichtung oder eine andere Äbtauvorrichtung vorgesehen, um das Eis und den Reif, wenn notwendig, zu entfernen.

Es sind schon verschiedene Systeme bekannt, um das Abtauen in Gang zu setzen, beispielsweise dadurch, daß in zeitlich festgelegten Intervallen oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Türöffnungen bei Hauskühlschränken der Abtauvorgang einsetzt. Es ist jedoch erwünscht, die Einleitung des Abtauens entsprechend dem tatsächlichen Aufbau von Eis und Seif so zu steuern, daß ein Arbeiten bei hohem Wirkungsgrad siehergestellt ist. Auch, hierzu sind verschiedene Systeme bekannt, die den tatsächlichen Aufbau von Eis erfühlen, doch stellen diese Systeme das Eis oder den Reif lediglich an einer Stelle fest und ergeben deshalb dann keine günstige Wirkung, wenn der JS>.saufbau nicht gleichmäßig ir·.,.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe der Fließmediumstrom zum Kühlen im wesentlichen aux einer bestimmten Höhe gehalten wird. Biese

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I wird ff&lte der Erfindung dadurch gelöst, daß der Unterswisshen den $eee£nflndigkelten von Fließmedien f eatge-, -Stellt. wirdjÖle In einem Paar von Fließmediumkanälen fließen. S&bei ist Äie Aaortouug vorsugeweiee so getroffen, daß die Fühl-WlftOT*l>m4Mmi> uie SXfWÜMBmMlMfilllBHMBl^lHΊ g*lTW* Έ TJl ^iI TlIMn βΤβΐβΗ KW.Wft I

1* wti?«3itliofe«js «af tliier vortseetinaiten Höhe relativ zu. der HieS»edinages@hwindigkelt in einem zweiten Kanal aufrecht

ü&s j^findmsg ist diese Einriehtmng mit einem automatischen

erlsundei, das auf den tatsächlichen Aufbau τοη Eis «iser Mixa^täußöLerflSolie anaprieht. Babel erfolgt dieses

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l»«i «iaen liianfbau auf einem erheblichen Seil der ¥iseiet&iieeherolie^fläohe. Ferner ist gemäß der Er- tin4⁵JSög^Λβ1«..iäüXmctig; en getroffen, daß das Ansprechen auf den mslis dfenn ®s£dlgt₉ wenn eine vorbestimmte Höhe des erreicht i@t, irerauf dann der Abtauvorgang eingeleitet

Die ΜχίεΙοΜαηβ &meä& ier Irfindung weist eine Heizvorrichtung wid ein Paar von n$m#a!sgebesäen thermischen Leitern auf, die Mt des? H«isvorxichtnag verbünd«« sind und sich in ein® der bti&sn. XnriELe hiaeia «retreoken, derart, daß sie durch den dort

flieSenden Tli&Qm^d:^mat^om gekühlt werden. Die betreffenden £«»parature» der.lflteisleites? %rerien an im Abstand von der Heiz- ^•örriehtaag atigeosdaeien Steiles exfUhltf so^ daß der Unterschied «■!gehen äes erfüsltea .fempemteren eisen. Ifeßstab für den Unter-

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echled zwischen den Eließmediumgeschwindigkeiten in den beiden Kanälen bildet.

Wird die Erfindung in Kühlgeräten verwendet, die einen Verdampfer oder eine andere Wärmetauscherfläche haben, auf der eich Eis oder Reif absetzt, so ist eine Abtauvorrichtung vorgesehen, die bei Betätigung das Eis von der Oberfläche entfernen kann, wobei das Fließmedium beim Vorbei8trörnen an der Oberfläche des Verdampfers gekühlt wird. Der eine Kanal ist relativ zum Verdampfer so angeordnet, daß er durch den Aufbau von Eis auf einer Wärmetauscheroberfläche verhältnismäßig stark behindert wird, während der andere Kanal so angeordnet ist, daß er von einem Eisaufbau an der Oberfläche verhältnismäßig unbehindert bleibt. Die Abtauvorrichtung wird entsprechend dem Unterschied in der temperatur der wärmeabgebenden Leiter eingeschaltet, wenn nämlich der Unterschied eine vorbestimmte Höhe Infolge der Behinderung des einen Kanals überschreitet. Wenn daher Eis sich auf der Wärmetauscheroberfläche über eine vorbestimmte Höhe hinaus ansammelt, so wird die Abtauvorrichtung betätigt, um das Eis ssu beseitigen.

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Weitere. Merkmale und Torteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindimg enthält. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Inneren eines Gefrierfaches eines üblichen ." J£ühlgerätes, wobei die hinteren und Bodenwände abgebrochen sind, um die Sicht auf den Verdampfer und die Einrichtung gemäß der Erfindung freizulegen,

Fig. 1 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 in größerem Maßstab als diese,

Fig. 4 ein schematisches Schaltdiagramm eines automatischen Abtausystems, bei dem eine Fühlvorrichtung gemäß Fig. 3 verwendet ist.

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In den Fig.1 und 2 ist mit 11 ein üblicher Hauaktthlschrank bezeichnet, der ein Gefrierfach 13 und ein Kühlfach 15 hat. Die Fächer 13 und 15 sind mit getrennten Türen 17 und 19 versehen. An der Rückseite des Gefrierfaches 13 ist ein üblicher und bekannter Verdampfer 21 angeordnet, durch den ein motorangetriebenee Gebläse 23 hindurchbläst, Der Verdampfer 23 weist eine gebogene Rohrschlange 25 auf₀ durch die das Kühlmittel als Teil eines Ubliohen Kühlvorgangs durch einen in Fig.l und 2 nicht dargestellten Kompressor hindurohgepumpt wird. Ferner ist eine Vielzahl von parallelen Rippen 27 an der Rohrschlange 25 angeordnet und mit dieser thermisch gekuppelt, um so die verfügbare Wärmetauscherfläche at erhöhen.,

Luft fliesst zum Verdampfer 21 vom Gefrierfach 13 her durch eine Leitung 31 und von dem Kühlfach 15 her durch Leitungen 33» die zwischen den beiden Fächern an der Rückseite des Kühlschrankes angeordnet sind. Kühlluft, die durch den Verdampfer 21 hindurchströmt, wird durch das Gebläse 23 in das Gefrierfach 13 durch Öffnungen 35 an der Rückwand des Gefrierfaches 13 und in das Kühlfach 15 durch eine Leitung 37 eingeblasen.,

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Innerhalb' der Leitung 31 sind die offenen Enden von zwei kleineren Kanälen 41 und 43 angeordnet. Der Kanal 41 überbrückt den Verdampfer 21 und führt Luft unmittelbar der Ilnlasseite dee Gebläseβ 23 zu. Der Kanal 41 bildet damit eine Bezugsleitung, die verhältnismäasig unbehindert bleibt, wenn a ich Eis auf dem Verdampfer 21* se tat ο Der Kanal 43 ist Jedoch verhältniamäseig kura und öffnet eioh ear Binlasßölte des Verdampfers 21 derart, dass der Luft<durohgang duroh dieeen Kanal vom Luftdiarohgang duroh den Verdampfer abhängte Wie ob©H erwähnt, wird dieser luftstrom behindert, wenn sich Eis auf der Oberfläche des abettst»

An den Unterseiten der Kanäle 41 und 43 ist ein auf den miitareohledliohen Luftstrom ansprechender PUhIer S angeordnet, der in Fig.3 im einzelnen dargestellt ist* Der Fühler S meist eine Heilvorrichtung H1 auf_f die, wie dargestellt _f durch eine rohrförmige Masse aus Halbleitermaterial »it einem positiven Temperaturkoeffisiesiten mit einer sogenannten PTG-Widerstandscharakteristik gebildet ist, die eine ferhältniemäsaig acharf definierte Übergangstemperatur bat, oberhalb der der spezifische Widerstand rasch zunimmt«

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Die PTC-Thermistorheizvorrichtung hat das Merkmal, dass sie sich bei Anlegen einer Spannung oberhalb einer bestimmten Höhe bis zu einer Übergangstemperatur erwärmt und auf dieser Temperatur auch bei erheblichen Änderungen der abgegebenen Wärme aus der Heizvorrichtung oder Änderungen der an die Heizvorrichtung angelegten Spannung verbleibt.

Durch die Heizvorrichtung H1 erstreckt sich ferner ein wärmeleitenderHetallbolzen 47 hindurch« Die Enden des Metallbolzens 47 sind mit -thermisch leitenden, flachen, aus Kupfer bestehenden Platten 51 und 53 verlötet. Die Platten 51 und 53 erstrecken sich von der Heizvorrichtung H1 in die Kanäle 41 bzw. 43 hinein. Die Kanäle 41 und sind vorzugsweise aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem Kunstharz, hergestellt. Wenn die Heizvorrichtung H1 angeschlossen wird, so geben die Platten 51 und 53 Wärme entlang ihrer Längsrichtung ab. Sie werden jedoch auch dadurch gekühlt, dass sie Wärme an irgendeinen Fliessmediumsirom abgeben, der in den betreffenden Kanälen 41 und fliessen kann. Damit ist die Temperatur an irgendeinem Punkt entlang der Platte eine Punktion der Temperatur und der Geschwindigkeit des in der betreffenden Leitung

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fliessenden Fliessmediums. Die zur Heizvorrichtung H1 entgegengesetzten Enden der Platten 51 und 55 sind nach aussen durch den Boden der betreffenden Kanäle 41 und 43 hindurchgeführt. An einer Stelle der beiden Platten 51 und 53 ist im Abstand von der Heizvorrichtung H1 je ein sogenannter NTC-Thermistor (mit negativem Temperaturkoeffizienten) ₀ und zwar TH1 und TH2 zum Erfühlen der Temperatur an dieser Stelle ,angebracht« In der dargestellten Einrichtung sind die Thermistoren TH1 und TH2 an den Enden der zugehörigen Platten 51 und 53 ausserhalb der Kanäle 41 und '43 angeordnet«

Wie aus Fig,3 hervorgeht, wird die elektrische Energie zum Betätigen des Kühlgerätes und des automatischen Abtausystems über ein Paar von Anschlussleitungen L1 und 12 von einer nicht dargestellten, bekannten und üblichen Stromquelle zugeführt, ferner ist ein an sich bekannter Kompressormotor 54 vorgesehen, um das Kühlmittel durch das Kühlstötem einschliesslich des Verdampfers 21 hindurch zu drücken. Der Kompressormotor 54 ist an die Anschlussleitungen L1 und L2 über einen Stromkreio angeschlossen, der die normalerweise offenen Arbeitskontakte RY1A und die normalerweise geschlossenen Ruhekontakte eines Paares von Kontakten

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RY2A enthält. Ferner iat eine Abtauheizvorriohtung H2 an die Anschlussleitungen L1 und L2 duroh einen 8tromkreia angeschlossen, in dem die Arbeitskontakte RY2A^Venthalten sindο Die Abtauheizvorrichtung H2 kann bei Betätigung dae am Verdampfer 11 vorhandene Eis entfernen. Da die Abtauheizvorrichtung H2 und der Kompressormotor 54 an die entgegengesetzten Seiten der Kontakte RY2A angeschlossen sind, so können sie nicht gleichzeitig an Spannung liegen und sich gegenseitig in ihrer Wirkung stören. Durch die Entfernung des Eises, das den Luftstrom durch den Verdampfer 11 behindert, bildet die Abtauheizvorrichtung H2 im wesentlichen ein Luftstromeinstellmittel, das den Luftstrom durch den Kanal 43 relativ zum Luftstrom durch den Kanal 4-1 erhöhen kann»

Die Kontakte RY1A werden durch eine Relaiswicklung RY1 und die Kontakte RY2A durch eine Relaiswicklung RY2 betätigt, deren Anschlüsse weiter unten näher beschrieben werden. Diese Relais können beispielsweise als sogenannte Biegeschalter gebaut sein, bei denen die Erregerwicklung durch ein Heizelement gebildet wird, das ein Bimetallschaltglied erwärmt, um so die Kontakte zu betätigen. Die

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Eelaiswicklung EI2 betätigt auoh ein Paar von Kontakten BY2B» worauf weiter unten näher eingegangen wird. Ferner betätigt die Eelaiewicfclung EY1 ein Paar von Kontakten RY1B.

Die Priaärwlofclung 55 eines Transformators T1 ist ebenfalls an die Anschlussleitungen L1 und L2 angeschloasen. Der Transformator T1 weist eine Sekundärwicklung 57 auf, die eine Mittelanzapfung 59 bildet. Die Mittelanzapfung 59 liegt bei 60 an Erde. Die Enden der Sekundärwicklung 57 sind an ein Paar von Verbindungsleitungen L3 und L4 80 angeschlossen, dass Wechselspannungen entgegengesetzter Phase aufgedruckt werden. Die Heizvorrichtung H1 wird unmittelbar %oh den Verbindungsleitungen L3 und 14 gespeist, so dass sich eine im. wesentlichen konstante Temperatur an je einem Ende der beiden Platten 51 und 53 ergibt, wie dies oben beschrieben ist.

Die Wicklung RY1 ist die Verbindungsleitung L4 und Masse über einen Stromkreis angeschlossen, der den Anoden-Kathoden-Kreis eines gesteuerten Siliziumgleichrichters Q1 und einer Diode DI enthält. Die Diode D1 ist so orientiert, dass die Wicklung RYI nur dann von Wechselstrom«

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halbwellen erregt werden kann, wenn die Verbindungsleitung 14 in Bezug auf Erde positiv ist. Die Wicklung RY2 ist an die Verbindungsleitung L3 und Erde über einen Stromkreis angeschlossen, der den Anoden-Kathoden-Kreis eines gesteuerten Siliziumgleichrichters Q1 und eine Diode D2 enthält. Die Diode D2 ist so orientiert, dass die Wicklung RY2 nur durch Weohselstromhalbwellen erregt werden kann, wenn die Verbindungsleitung L3 in Bezug auf Erde positiv ist, wobei diese Wechselstromhalbwellen abw.eohselnd zu denen auftreten, bei denen die Verbjndungs^eitung L4 positiv ist.

Der Emitter eines NPN-Transietors Q2 ist mit der Torelektrode und sein Kollektor mit der Anode des Siliziumgleichrichters Qi über einen strombegrenzenden Widerstand R1 verbunden« Der Emitter des Transistors Q2 wird im wesentlichen auf Erdpotential durch Anschluss an die Torelektrode des Siliziumgleichrichters Q1 gehalten, so dass der Transistor Q2 im wesentlichen nur dann stromführend ist, wenn seine Basis positiv in Bezug auf das Erdpotential ist. Damit ist der Anoden-Kathodenkreis des Siliziumgleichrichters Q1 stromführend, wenn er in Leitrichtung vorgespannt und der Transistor Q2 stromführend ist, so dass ein Triggerstrom an der Torelektrode vorhanden

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Die Thermistoren TH1 und TH? sind in Reihe in einem Spannungsteiler .61 mit einem einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden Thermistor TH3 verbunden,, Der Thermistor TH3 ist unmittelbar auf dem Verdampfer 21 angeordnet, um seine Temperatur unabhängig vom luftstrom zu erfühlen. Der Spannungsteiler 61 weist ferner ein Paar von Strombegrenzungswiderständen R3 und R4 auf, ferner einen Trimmwiderstand R5 und einen Hifferenzeinstellwiderstand R6, der durch die normalerweise geschlossenen Kontakte RY2B überbrückt wird» Der Spannungsteiler 61 hat ferner ein Paar von Dioden D3 und D4, die den Spannungsteiler von den Verbindungs^leitungen 13 und 14 bei den Wechselstromhalbwellen trennen, bei denen die Verbindungsleitung L4 positiv ist.

Ferner ist ein einen negativen Temperaturkoeffizienten ; aufweisender Thermistor TH4 vorgesehen, um .die Temperatur ;

im Kühlfach 15 zu erfühlen» Der Thermistor TH4 ist in ί einem Spannungsteiler 63 eingefügt, der an die Ver_ bindungsleitungen L3 und 14 angeschlossen ist» Der Spannungsteiler 63 weist einen Bezugswiderstand auf, der durch einen festen Widerstand R10 und einen Differentialwiderstand gebildet wird, der sich seinerseits aus einem Widerstand R9 und einem Widerstand R8 zusammensetzt. Der Widerstand R8 und der Widerstand R9 werden durch die

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Rühekontakte RY1B überbrückt. Der Spannungsteiler 63 hat ferner einen festen Widerstand RtI, der durch ein Paar von Schaltkontakten SW1 überbrückt ist. Bin Paar von Dioden D5 und D6 trennten den Spannungsteiler 63 von den Verbindungsleitungen L3 und L4 bei solchen Wechselstromhalbwellen, bei denen die Verbindungsleitung 13 positiv late

Die Basis des Transistors Q2 ist an den Spannungsteiler am Verbindungspunkt 65 angeschlossen, der sich zwischen den Thermistoren TH1 und TH2 befindet. Die Basis ist ferner an den Spannungsteiler 63 am Verbindungspunkt 67 angeschlossen, der sich zwischen dem Thermistor TH4 und den betreffenden Bezugs- und Differentialwiderständen befindet» Es ergibt sich so, dass der Spannungsteiler 63 die Leitfähigkeit des Transistors Q2 und des Siliziumgleichrichters Q1 während denjenigen Halbwellen steuert, in denen die Verbindungsleitung L3 in Bezug auf Erde positiv ist,, und dieser Gleichrichter kann dann Energie der Relaiswicklung RY2 zuführen. In ähnlicher Weise steuert der Spannungsteiler 63 die Leitfähigkeit des Transistors-Q2 und des Siliziumgleichrichter Q1 während derjenigen Wechselstromhalbwellen, bei denen die Verbindungsleitung L4 in Bezug auf Erde positiv ist, und dieser Gleichrichter kann dann Energie der Relaiswicklung RY1 zuführen» Damit teilen sich

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gewiseerwaSen die beiden Spannungsteiler und die beiden Relate in den Gleichrichter in seitlicher Hinsicht derart ₉ dass die Zahl der erforderlichen Halbleiterhauteile ein Minimum ist. ·

Wenn eich kein Bis auf dem Verdampfer 21 ansammelt, so wird der Kompressormotor 54 untef der Steuerung des Thermistors TH4 bo betätigt, dass die Temperatur im Kühlfach 15 auf einer vorbestimmten Höhe aufrechterhalten wird· Diese Betätigung geschieht nur bei denjenigen Weohselstromhalbwellen, bei denen die Verbindungsleitung LA als positiv betrachtet werden kann. Wenn die Temperatur im Kühlfach 15 sich über einen vorbestimmten Punkt erhöht, so nimmt der Widerstand des Thermistors TH4 relativ zum Wideretandswert des Widerstandes R10 so ab, dass eine positive Spannung an der Verbindungsstelle 67 entsteht. Diese , positive Spannung wird der Basis des Transistors Q2 zugeführt» eo dass dieser leitend wird und den Siliziumgleichrichter Q1 einschaltet, der damit Energie an die Relaiswicklung RXt liefert, um so die Arbeitskontakte RY1A in ihre geschlossene Lage zu bewegen. Damit wird auch Strom dem Kompressormotor 54 zugeführt, der Kühlung zum Herabsetzen der Temperatur im Kühlfach 15 lieferte

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Gleichzeitig mit der Erregung des Kompressormotors werden die Ruhekontakte RYiB geöffnet, so dass nun die Widerstände R9 und R8 in den Spannungsteiler 63 eingeführt und damit eine Änderung der Rückkopplung beim Angleich des Spannungsteilers erzeugt wirdo Diese Änderung der Rückkopplung erzeugt ein'opannungsunterschied entsprechend der Temperatursteuerung derart, dass ein Pendeln oder ein reaches Schwingen des Kompressors vermieden wird. Mit anderen Worten, der Kompressor läuft so lange, Ms die Temperatur innerhalb des Kühlfaches 15 einen niedrigeren Wert als die Temperatur erreicht, bei der der Kompressor eingeschaltet wurde. Diese untere Grenze kann durch Einstellen des Widerstandes R8 entsprechend gewählt werden.

Der Kompressor kann durch Öffnen des Schalters SW1 vollständig abgeschaltet werdenο Hierdurch wird der einen groflsen Widerstandswert aufweisende Widerstand R11 in den Spannungsteiler 61 so eingeführt, dass eine negative Spannung der Basis des Transistors Q2 ohne Rücksicht auf das Verhalten des Thermistors TH4 aufgedrückt wird. Dieser Schalter wird vorzugsweise mit dem Widerstand R8 in einer einzigen Handsteuerung verbunden -

Die Wirkungsweise deo automatischen Afctausystems wird im

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folgenden des näheren beschrieben₉ wobei nur die Wechselstromhalbwellen bei positiver Verbindungsleitung L2 betrachtet werden. Wenn der Verdampfer 21 nicht durch Eis behindert wird, so ist der Luftstrom durch die beiden Kanäle 41 und 43 im wesentlichen gleich, und die an den beiden Platten 51 und 53 sich ergebende Kühlwirkung ist im wesentlichen gleich« Damit erfühlen die beiden Thermistoren TH1 und TH2 im wesentlichen die gleiche Temperatur und haben daher im wesentlichen die gleichen Widerstände=. Der Thermistor TH3 wird durch den mit ihm verbundenen Verdampfer 21 auf einer niedrigen Temperatur gehalten, wodurch nur ein sehr kleiner Widerstand in den Spannungsteiler 61 eingeführt wird, der keine wesentliche Wirkung auf sein Arbeiten vor dem Abtauen hat. Der Widerstand R5 wird so eingestellt, dass unter diesen Umständen an der Verbindungsstelle 65 eine negative Spannung vorhanden ist_e

Wenn sich eine erhebliche Eismenge auf dem Verdampfer 21 so ansammelt, dass der Luftdurchgang durch den Verdampfer behindert wird, so ergibt sich eine Abnahme in der Ge° schwindigkeit des durch den Kanal 43 fliessenden Luftstromes und eine Zunahme der Geschwindigkeit des durch die Leitung

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41 fliessenden, den Verdampfer überbrückenden luftstromes» Wenn nun weniger Kühlluft mit der betreffenden kühlplatte 53 zusammenwirkt, so erfühlt der Thermistor TH2 eine höhere Temperatur, und aein Widerstand nimmt ab» Umgekehrt wird die Platte 51 im Kanal 41 durch einen erhöhten Luftstrom gekühlt, und der betreffende Thermistor TH1 erfühlt eine niedrigere Temperatur und erhöht seinen Widerstand. Damit wird an der Verbindungsstelle 65 eine positive Spannung erzeugt. Diese positive Spannung wird der Basis aes Transistors Q2 aufgedrückt, der dann leitend wird und den Siliziumgleichrichter Q1 einschaltet, der seinerseits die Wicklung RY2 erregt, die die Kontakte RY2A so betätigtf dasg die Abtauheizvorrichtung H2 unter Spannung gesetzt wird. Die Betätigung der Kontakte RY2A schaltet auch den Kompressormotor ab, so dass die Heizvorrichtung H2 und der Kompressormotor sich nicht gegenseitig ungünstig beeinflussen können. Da der Luftstrom durch die Leitung 43 vom Luftstrom durch den Verdampfer 21 als Ganzes abhängt, so ergibt sich, dass die Einrichtung auf die durchschnittliehe oder typische Ansammlung von Eis anspricht und nicht von der Eisansammlung an einer einzigen Stelle abhängig ist, die nicht typisch für die gesamte Eisansammlung auf dem übrigen Teil des Verdampfers ist,

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Gleichzeitig mii der Betätigung der Abtauheizvorrichtung werden die Kontakte RY2B bo geöffnet, dass der Widerstand R6 in die untere Hälfte des Spannungsteilers 61 eingeführt wird. Dieser Widerstand ergibt eine regenerative "Verschiebung im Abgleich des Spannungsteilers, so dass

nun ein stabilisierendes Differential in das Arbeiten der Abtaueteuerung eingeführt wird. Während das angesammelte Eisen schmilzt, bleibt die !Temperatur des Verdampfers ungefähr in der Iahe des Gefrierpunktes, Wenn Jedoch das Bis ealtfernt ist, so steigt die Temperatur des Verdampfers verholtnismässig scharf an. Dieser Temperaturanstieg wird durch den Thermistor TH3 erfühlt, dessen Widerstand nun zunimmtο Diese WiderStandszunahme ergibt eine negative Spannung an der Verbindungsstelle 65, wodurch der Transistor Q2 und der Siliziumgleichrichter Q1 nicht leitend wird,-so dass die Wicklung RY2 aberregt wird. Die Kontakte RY2A kehren nun in die Lage gemäsa Fig»4 zurück, und daa System nimmt ©einen normalen Kühlvorgang unter der Steuerung des ThermiatorB TH4 wieder so auf, dasa eine νorbestimrate Temperatur im Kühlfach 15 aufrechterhalten wird?

Da die Platten 51 und 53, die die betreffenden Luftge-

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schwindigkeiten erfühlen, Wärme von der gemeinaamen Heizvorrichtung H1 erhalten, so beeinflusst irgendeine äussere Störung, wie beispielsweise Änderungen in der an die Heizvorrichtung angelegten Spannung, beide Thermistoren TH1 und TH2 in gleicher Weise. Die Wirkungen derartiger Änderungen werden weiterhin durch die selbstregulierende Charakteristik des PTC-Thermistormaterials der Heizvorrichtung wie oben beschrieben, unterdrückt. Da ferner der Fühler S auf Unterschiede in den relativen Geschwindigkeiten der beiden Luftströme anspricht, bleibt er relativ unbeeinflusst durch die absoluten Grossen der Luftströme. Änderungen in der Geschwindigkeit des Gebläses 23 oder in dem freien Durchgang der Luft durch die Fächer 13 und 15 beeinflussen daher nicht wesentlich die Genauigkeit des Abfühlensο

Da der Wäraieflus3 von der Heizvorrichtung weg entlang den leitenden Bahnen zu im Abstand von der Heizvorrichtung ■befindlichen Punkten und nicht die Temperatur der Heizvorrichtung selbst als Messparameter benutzt wird, kann der Fühler gemäss der Erfindung bei sehr kl ε-inen Luf tgeschwindigieiten verwertet werden, da die leitenden Bahnen eine Läng·? arhalten k-r.nen, die der Geschwindigkeit des zu

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messenden Kühlluftatromes entspricht. An den beiden Thermistoren wird daher "bei einer grossen Veränderung der Flussbedingungen ein entsprechendes Signal erzeugt«, Da ferner die Thermistoren ^rJ?H1 und TH2 in Reihe geschaltet sind, so hat das Fühlsystem die Tendenz, Fehler selbst auszuschalten, die sonst durch Spannungsänderungen in den Regelkreis eingeführt werden könnten_o

Zwar wurde die Fühleinrichtung geniäas der Erfindung in

einer Anwendung auf Kühlmittel beim Abtauen beschrieben und dargestellt, doch sei betont, dass die Erfindung auch andere Anwendungen haben kann« Beispielsweise kann dieses Differentialflussfühlsystem zur Steuerung des Ausgleichs von Fliessmediumströmen entlang einem Paar von Leitungen in einer Heizeinrichtung benutzt werden, oder es kann zusammen mit einem Bezugskanal i.i ähnlicher Weise "tfie dargestellt zur Erzeugung einer Anzsige verwendet werden, wonach ein Filter verstopft ist ader eins bestimmte Strombahn sonstwie behindert wird,,

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Einrichtung zum Steuern einer Heizvorrichtung, insbesondere einer Heizvorrichtung zum Abtauen eines Verdampfers in Kühlanlagen, der durch einen Strom eines Etlhlmediums von außen kühlbar ist, unter Verwendung mindestens eines Temperaturfühlers, der ein Signal erzeugt, das auf eine die Heiavorrichtung steuernde Steuervorrichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Kanäle (41, 43) vorgesehen sind, durch die je ein Teilstrom des Kühlmediumstromes fließt und in die Wärme abgebende, an die Heizvorrichtung (H1) angeschlossene elektrische Leiter (51> 53) hineinragen, die von den Teilströmen gekühlt werden und deren Temperaturen mit Hilfe von Temperaturfühlern (TH1, TH2) erfühlbar sind, und daß die Steuervorrichtung auf ein Signal entsprechend vorbestimmten Temperaturunterschieden der beiden Leiter (51, 53) anspricht.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der beiden Kanäle (41, 43) derart ist, daß bei Aufbau von Eis oder Reif auf dem Verdampfer (21) hierdurch lediglich ein Kanal (43) im Flußquerschnitt behindert wird, während der andere Kanal (43) im v/esentlichen unbehindert bleibt.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kanal (43) verhältnismäßig kurz und unterhalb des Verdampfers (21) angeordnet 1st.

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   4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Kanal (41) am Verdampfer (21)« vorzugsweise an dessen ganier Höhe)entlang geführt 1st und gegebenenfalls eine U-Tor* aufweist.

   5· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Verdampfer (21) ein dritter Thermistor (IH3) angebracht ist, der die Temperatur des Verdampfers (21) erfühlt und bei Absinken auf einen vorbestimmten Wert die Beizvorrichtung (H1) abschaltet.

   6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter flache Metallplatten oder Metallstreifen (51, 53) aufweisen.

   7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch · gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (H1) eine Masse aus Halbleiter-Shermistormaterial aufweist, das einen positiven Temperaturkoeffizienten und eine scharf definierte Übergangstemperatur aufweist, oberhalb der der Widerstand des Materials scharf ansteigt, so daß bei stromführender Heizvorrichtung (H1) die Leiter (51, 52) im wesentlichen konstante Temperatur abgesehen von der Ktihlwirkung der Teilströme - haben.

   8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeiclinet, daß die Wärmefühler (ΪΗ1 _s TH2) im Anstand von

   der Heizvorrichtung (H1) angeordnet sind« 9· Einrichtung nacn einem der vorhergehenden Asepräclie., dadurch gekennzeichnet. äa£ die Sesip§r?.te3?fühl©3? (2HI₉ 2H2) sieh außerhalb-<3er Kanäle (41, 43) befinden.

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   16.1.1967

   10. Einrichtung nach eines der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß der eine Temperaturfühler (THI^ der eine Leiter (51), die Heizvorrichtung (H1), der andere Leiter (53) und der andere Temperaturfühler (SH2) elektrisch in Reihe geschaltet sind.

   11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler Thermistoren (TH1, TH2) aufweisen.

   12. Einrichtung nach Anspruch 11, daduroh gekennzeichnet, daß die Thermistoren (TH1, TH2) in Reihe in einem Spannungsteiler (61) angeordnet sind, wobei die am Terbindungspunkt (65) des Spannungeteilers (61) und der Thermistoren (TH1, TH2) sich ergebende Spannung eine Punktion des Temperaturunterschiedes der Leiter (51, 53) ist und als Signal dient.

   13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Halbleiterschal tvorrichtung (Q2) aufweist.

   14· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung mindestens einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (Q1) aufweist.

   15· Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß Spannungen entgegengesetzter Polarität an die entgegengesetzten Enden des Spannungsteilers (61) angelegt werden, derart daß das Signal der Spannungsdifferenz zwischen dem Ye^bindungspunkt (55) und einem ITullpotential entspricht.

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   16. Einrichtung nach Anspruch. 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des Siliziumgleichrichters (Q1) im wesentlichen auf dem Nullpotential gehalten wird und die Basis des Transistors (Q2) mit der Verbindungsstelle (65) verbunden ist.

   17. Einrichtung sum Erfühlen des Unterschieds von Fließmediumgeschwindigkeiten in einem Paar von Fließmediumkanälen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einer Heizvorrichtung (H1) je ein Wärme abgebender Leiter (51, 53) in die Kanäle (41, 43) hineinragt und Temperaturfühler (TH1, TH2) die Temperaturen der beiden Leiter (51, 53) erfühlen, deren Unterschied ein Maß für die Geschwindigkeit in den beiden Kanälen (41, 43) ist.

   18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung derart ist, daß in dem einen Kanal (41) eine im wesentlichen gleiche Geschwindigkeit relativ zur Geschwindigkeit im anderen Kanal (43) aufrecht erhalten wird.

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