DE2458232A1

DE2458232A1 - FREEZER AND METHOD OF CONTROLLING AND MAINTAINING TEMPERATURE IN THE FREEZER

Info

Publication number: DE2458232A1
Application number: DE19742458232
Authority: DE
Inventors: Patrick S Martin; Barron M Moody
Original assignee: Cryogenics Corp of America
Current assignee: Cryogenics Corp of America
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-09
Publication date: 1975-06-12
Also published as: CA1006365A; NL7416075A; FR2253990A1; JPS5094542A; AU7617374A; GB1494104A

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dr-Ing. Willielni Reicliel
Dipl.-lng. Woligasg Reichel Dr-Ing. Willielni Reicliel
Dipl.-Ing. Woligasg Reichel

6 Fiankiurt a. M. 1
Parkstraße 136 Fiankiurt a. M. 1
Parkstrasse 13

Cyrogenics Corporation of America,
Dallas, Texas, USACyrogenics Corporation of America,
Dallas, Texas, USA

"Gefriervorrichtung und Verfahren zum Steuern und Aufrechterhalten der Temperatur in der Gefriervorrichtung¹¹ ■"Freezer and method of controlling and maintaining the temperature in the freezer ¹¹ ■

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gefriervorrichtung zum Einfrieren von Nahrungsmitteln sowie auf ein Verfahren zum Steuern und Aufrechterhalten der Temperatur in der Gefriervorrichtung.The invention relates to a freezer for freezing of food and a method of controlling and maintaining the temperature in the freezer.

Es sind mechanische Gefriereinheiten und Sprühsysteme für das Kühlen oder Einfrieren von Nahrungsmitteln bekannt.There are mechanical freezing units and spray systems for cooling or freezing of food.

Mechanische Gefriersysteme verwenden im allgemeinen Freon 22 oder Ammoniak als Gefriermittel und eine Salzlösung oder Luft als Zwischenkühlmittel. Mechanical freezing systems generally use Freon 22 or ammonia as the freezing agent and a saline solution or air as the intermediate coolant.

Bei Sprühsystemen wird üblicherweise der Dampf einer kryogenen Flüssigkeit wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid durch Düsen in einen abgeteilten Raum versprüht, durch den die Nahrungsmittel transportiert werden. Sprühsysteme besitzen gewisse Vorteile über mechanische Gefriereinheiten, da sie schneller und daher mit einer geringeren Schrumpfung die Nahrungsmittel einfrieren, einen einfachen Betrieb, leichte Wartung aufweisen und relativ niedrige Anfangsinstallationskosten verursachen. Jedoch ist ein wesentlicher Nachteil der Sprühsysteme im Vergleich zu mechanischen Gefriereinheiten darin zu sehen, daß sie höhere Betriebskosten haben, da das Kühlvermögen des Dampfes nicht ausreichend genutzt wird. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß beispielsweise Fleisch, dasIn spray systems, the vapor of a cryogenic liquid such as nitrogen or carbon dioxide is usually passed through Nozzles sprayed into a partitioned room through which the food is transported. Spray systems have certain advantages mechanical freezing units, as they freeze the food faster and therefore with less shrinkage simple operation, easy maintenance, and relatively low initial installation costs. However, it is an essential one Disadvantage of the spray systems compared to mechanical freezer units to see that they have higher operating costs, because the cooling capacity of the steam is not used sufficiently. Another disadvantage is that, for example, meat, the

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ififc.ififc.

einer stickstoffangereicherten Atmosphäre ausgesetzt wird, oft den Stickstoff absorbiert/ was zu einer Verfärbung des Fleisches führt.exposed to a nitrogen-enriched atmosphere, often the Nitrogen absorbs / which leads to discoloration of the meat.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Gefriervorrichtung zu schaffen, die mit dem Dampf eines verflüssigten kryogenen Gases in Spulen arbeitet, über welche Luft zum Kühlen der Nahrungsmittel hinwegstreicht, um ein schnelles Einfrieren bei niedrigen Betriebskosten zu erhalten. Im Rahmen dieser Aufgabe soll eine Gefriervorrichtung mit einer Vielzahl von Gefrierkammern geschaffen \ werden, die durch Temperaturfühler überwacht werden, daß sie das Einströmen des Dampfes eines kryogenen Gases für eine gesteuerte Verdampfung und volle Ausnutzung der Eigenwärme des Gases regeln. Darüberhinaus soll eine Gefriervorrichtung mit einer Vielzahl von Sätzen aus Kühlspulen geschaffen werden, wobei die Spulen jedes Satzes untereinander in Reihe verbunden sind, während die Sätze zueinander parallel liegen, um eine Wärmeübertragung durch die über die Spulen zirkulierende Luft derart zu erhalten, daß die Temperatur der umlaufenden Luft ungefähr gleich der Temperatur des aus dem System austretenden Dampfes ist. Als Teilaufgabe soll die Gefriervorrichtung eine Verdampfungsspule für ein kryogenes Mittel aufweisen, die derart angepaßt ist, daß ein Auftauzyklus ausgelöst werden kann, wenn der Temperaturunterschied zwischen dem aus der Verdampfungsspule austretenden Dampf und der Rückluft, die über die Oberflächen der Verdampfungsspule hinwegstreicht, einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Gefriervorrichtung soll des weiteren eine Anzahl von Wärmeaustauschern umfassen, die einzeln aufgetaut werden können, ohne daß der Betrieb der Gefriervorrichtung unterbrochen werden muß. Des weiteren ist angestrebt, daß die Gefriervorrichtung mit einem Minimum an bewegten Teilen auskommt, um ein betriebssicheres System zu erhalten, das nur eine geringe Wartung erforderlich macht.In contrast, it is the object of the invention to provide a freezer to create, which works with the vapor of a liquefied cryogenic gas in coils, through which air to cool the food to get a quick freeze with low running costs. As part of this task, a freezer with a large number of freezer chambers that are monitored by temperature sensors that they do Regulate the inflow of the vapor of a cryogenic gas for controlled evaporation and full utilization of the gas's own heat. A further object is to provide a freezer having a plurality of sets of cooling coils, the coils each Set are connected to each other in series, while the sets are parallel to each other to allow heat transfer through the Air circulating over the coils to maintain the temperature of the circulating air is approximately equal to the temperature of the steam leaving the system. As part of the task, the freezer should have a vaporization coil for a cryogenic agent adapted to initiate a thaw cycle can be when the temperature difference between the vapor exiting the evaporation coil and the return air passing over sweeps the surfaces of the evaporation coil, a predetermined one Value exceeds. The freezer should further comprise a number of heat exchangers which are individually thawed can be without interrupting the operation of the freezer. It is also desirable that the freezer gets by with a minimum of moving parts in order to obtain a reliable system that requires little maintenance makes necessary.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, daß ein erster und ein zweiter Wärmeaustauscher mit Einlassen und Auslässen versehen sind, daß ein Behälter zum Fördern des Kühlmittels im Einlaß des ersten Wärmeaustauschers vorgesehen ist, daß eine Leitung den Auslaß des ersten Wärmeaustauschers mit dem Einlaß des zweiten Wärme-The solution to this problem results from the fact that a first and a second heat exchanger are provided with inlets and outlets that a container for conveying the coolant in the inlet of the first heat exchanger is provided that a line the outlet of the first heat exchanger with the inlet of the second heat

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austauschers verbindet, daß eine Austrittsleitung an den Auslaß des ersten Wärmeaustauschers angeschlossen ist, daß auf elektrische Signale ansprechende Ventile in der Leitung und in der Austrittsleitung angeordnet sind, daß Einrichtungen zum Heizen des zweiten Wärmeaustauschers und Meßfühler im Wärmeaustausch mit dem aus dem zweiten Wärmeaustauscher austretenden Kühlmittel stehen, daß signalerzeugende Einrichtungen mit den Meßfühlern, den auf elektrische Signale ansprechenden Ventilen und mit den Einrichtungen zum Heizen verbunden sind, wobei die signalerzeugenden Einrichtungen für die \ Gewinnung von die Ventile betätigenden Signalen derart ausgelegt sind, daß der Kühlmittelfluß von dem Wärmeaustauscher zu der Austrittsleitung aufteilbar ist und daß die Heiζeinrichtungen aufgeheizt werden, wenn die Temperatur des aus dem zweiten Wärmeaustauscher austretenden Kühlmittels niedriger als eine vorgewählte Temperatur ist.exchanger connects that an outlet line to the outlet of the first heat exchanger is connected that responsive to electrical signals valves are arranged in the line and in the outlet line, that means for heating the second Heat exchanger and sensor are in heat exchange with the coolant emerging from the second heat exchanger, that signal-generating Devices with the sensors, the valves responding to electrical signals and with the devices for heating are connected, the signal-generating devices for the extraction of the valve-actuating signals designed in such a way are that the coolant flow from the heat exchanger to the outlet line is divisible and that the heating devices are heated when the temperature of the coolant exiting the second heat exchanger is lower than a preselected temperature is.

Mit der vorgeschlagenen Gefriervorrichtung für Nahrungsmittel werden verschiedene Vorteile der mechanischen und der Sprüh-Gefriereinheiten unter Vermeidung der diesen Systemen innewohnenden Nachteile kombiniert.With the proposed freezer for food various advantages of the mechanical and spray freezers combined while avoiding the disadvantages inherent in these systems.

Die Gefriervorrichtung umfaßt ringförmige Spulen, die durch proportional gesteuerte Ventile mit einem Behälter für beispielsweise flüssigen Stickstoff verbunden sind, um eine kontrollierte Verdampfung des flüssigen Stickstoffs zu erhalten, die eine volle Ausnutzung der Eigenwärme des Stickstoffdampfes ermöglicht. Die Kühlspulen sind vorteilhafterweise um ein Zentrifugalgebläse derart angeordnet, daß die Luft über die Nahrungsmittel hinwegstreicht, die von einem Fördermittel transportiert werden und daß ein Wärmeaustausch mit den Kühlspulen besteht, der einen schnellen Austausch der Wärme zum raschen Einfrieren des in den Nahrungsmitteln vorhandenen Wassers unter Bildung von kleinen Kristallen ermöglicht.The freezer includes ring-shaped coils that are proportional through Controlled valves are connected to a container for, for example, liquid nitrogen, for controlled evaporation of liquid nitrogen, which enables full utilization of the inherent heat of the nitrogen vapor. The cooling coils are advantageously arranged around a centrifugal fan in such a way that the air sweeps over the food, which are transported by a conveyor and that a heat exchange with the cooling coils, the rapid exchange of heat for rapid freezing of what is present in the food Allows water to form small crystals.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfaßt fünf Kühlspulen, von denen jeweils zwei in Reihe zu einem Satz vereinigt sind.A preferred embodiment of the invention comprises five cooling coils, two of which are combined in series to form a set.

Der Auslaß von zwei derartigen Spulensätzen ist bevorzugt mit demThe outlet of two such coil sets is preferably with the

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Einlaß der fünften Spule verbunden, die in einer Vorkühlkammer in Nähe des Eintrittsendes der Gefriervorrichtung angeordnet ist. Regelventile sind zwischen einer Auslaßleitung von dem ersten und zweiten Satz Spulen und dem Einlaß der fünften Spule vorteilhafterweise angeordnet, wobei die Ventile derart betätigbar sind, daß sie den Kühlmittelfluß durch die fünfte Spule oder den Austritt des Kühlmittels, bevor dieses die fünfte Spule erreicht, ermöglichen, um ein Auftauen der fünften Spule einzuleiten, die an der Eintrittsstelle in die Gefriervorrichtung angeordnet ist.Inlet connected to the fifth coil, which is located in a pre-cooling chamber near the inlet end of the freezer. Control valves are advantageously between an outlet conduit from the first and second set of coils and the inlet of the fifth coil arranged, wherein the valves can be operated so that they the coolant flow through the fifth coil or the outlet of the Allow coolant before it reaches the fifth coil, in order to initiate a thawing of the fifth coil, which is at the point of entry is arranged in the freezer.

In bevorzugter Weise sind Temperaturfühler derart positioniert, daß eine Regelvorrichtung den Antriebsmotor für einen Zentrifugalventilator stoppt, der der fünften Spule zugeordnet ist, daß der Kühlmittelfluß durch die fünfte Spule zum Stillstand gebracht wird und daß eine Heizeinrichtung zum Auftauen der fünften Spule mit Strom beaufschlagt wird, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem aus der fünften Spule austretenden Stickstoff und der Lufttemperatur, die über die fünfte Spule hinwegstreicht, einen vorgegebenen Wert überschreitet«,Preferably, temperature sensors are positioned in such a way that a control device controls the drive motor for a centrifugal fan stops, which is assigned to the fifth coil, that the flow of coolant through the fifth coil is brought to a standstill and that a heating device for thawing the fifth coil is energized when the temperature difference between the nitrogen exiting from the fifth coil and the air temperature passing over the fifth coil, a predetermined value Value exceeds «,

Das Verfahren zur Steuerung und zum Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb vorgegebener Grenzen in einem unterteilten Raum zeichnet sich dadurch aus, daß Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher geleitet wird, daß Flüssigkeit zum Wärmeaustausch mit dem Wärmeaustauscher gebracht wird, daß ein erstes, der Flüssigkeitstemperatur entsprechendes Signal in dem Raum und ein zweites Signal entsprechend der Temperatur des aus dem Wärmeaustauscher austretenden Kühlmittels erzeugt werden, daß die beiden Signale zur Gewinnung eines Steuersignals zusammengefaßt werden, daß ferner Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher in Abhängigkeit von der Größe des Steuersignals geleitet wird, wenn dessen Größe kleiner als ein vorgegebener Wert ist, daß des weiteren die Oberfläche des Wärmeaustauschers gemäß der Größe eines Steuersignals, das einen vorgegebenen Wert übersteigt, geheizt wird, und daß ein Fördermittel nahe an den Wärmeaustauscher herangeführt wird.The method of controlling and maintaining the temperature within predetermined limits in a subdivided room is characterized in that coolant is passed through a heat exchanger is that liquid is brought to heat exchange with the heat exchanger, that a first, the liquid temperature corresponding signal in the room and a second signal corresponding to the temperature of the coolant emerging from the heat exchanger be generated that the two signals are combined to obtain a control signal that also coolant through the heat exchanger is routed depending on the size of the control signal if its size is smaller than a predetermined one The value is that, furthermore, the surface of the heat exchanger according to the magnitude of a control signal which exceeds a predetermined value, is heated, and that a conveyor is brought close to the heat exchanger.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of a drawing Embodiment explained in more detail.

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Es zeigen:Show it:

Figur 1 - eine Draufsicht auf den Gefriertunnel, Figur 2 - eine Seitenansicht' des Gefriertunnels nach Figur 1, Figur 3 - eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Figur 1, Figur 4 - eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Figur 3, Figur 5 - eine Draufsicht auf eine Kühlspule, Figur 6 - eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Figur 5, Figur 7 - eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Figur 5, und Figur 8 - eine schematische Ansicht der Regelvorrichtung. ^Figure 1 - a plan view of the freezer tunnel, Figure 2 - a side view 'of the freezer tunnel according to Figure 1, Figure 3 - a sectional view along the line 3-3 in Figure 1, Figure 4 - a sectional view along the line 4-4 in Figure 3, Figure 5 - a plan view of a cooling coil, Figure 6 - a sectional view along the line 6-6 in Figure 5, FIG. 7 - a sectional view along the line 7-7 in FIG. 5, and FIG. 8 - a schematic view of the regulating device. ^

In den Figuren sind die gleichen Bauteile der Gefriervorrichtung durchgehend mit den gleichen Bezugszahlen belegt.In the figures, the same components of the freezer device have been given the same reference numbers throughout.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung umfaßt ein Gefriertunnel einen Kühlraum, der in eine erste Vorkühlzone 12, eine zweite Vorkühlzone 14, eine Vorgefrierzone 16, eine Gefrierzone 18 und in eine Gleichgewichtszone 2o unterteilt ist.In Figures 1 and 2 of the drawings, a tunnel freezer includes one Cooling space divided into a first pre-cooling zone 12, a second pre-cooling zone 14, a pre-freezing zone 16, a freezing zone 18 and an equilibrium zone 2o is divided.

Lade- und Entladezonen 22 und 24 sind nahe der sich gegenüberliegenden Enden des Gefriertunnels Io angeordnet und ein geeignetes Fördermittel 26 bewegt die Nahrungsmittel von dem Eintritt bzw. der Ladezone 22 durch die Zonen 12 bis 2o zu dem Entladeende 24 des Gefriertunnels lo.Loading and unloading zones 22 and 24 are close to each other Arranged ends of the freezer tunnel Io and a suitable conveyor 26 moves the food from the entrance or the Loading zone 22 through zones 12 to 2o to the unloading end 24 of the freezing tunnel lo.

Die Zonen 12 bis 2o sind bevorzugt aus Moduleinheiten M von im wesentlichen gleicher Konstruktion aufgebaut, die Eintrittstore 28 nahe der einen Seite jeder Einheit aufweisen und mit Verbindungsöffnungen nahe der gegenüberliegenden Enden jeder Einheit versehen sind, durch welche das Fördermittel 26 sich hindurchbewegt. Die Einheiten M sind miteinander durch geeignete lösbare Verbindungsstücke 3o zur Bildung eines langgestreckten unterteilten Raumes verbunden.The zones 12 to 2o are preferably made up of modular units M of substantially of the same construction, having entry gates 28 near one side of each unit and connecting openings near opposite ends of each unit are through which the conveyor 26 moves. The units M are interconnected by suitable releasable connectors 3o connected to form an elongated partitioned space.

Geeignete Einrichtungen sind für die Zirkulation der Luft in den Zonen 12 bis 2o oberhalb der durch das Fördermittel 26 transportierten Produkte zum Einfrieren derselben wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, vorgesehen.Suitable devices are for the circulation of the air in the zones 12 to 20 above that transported by the conveyor means 26 Products for freezing the same, as will be described in more detail below, are provided.

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Während die Temperaturen in jeder Zone unter spezifischen Betriebsbedingungen variiert werden können, wird bevorzugt die Zone 12 auf einer Temperatur von beispielsweise -28,9 C (~2o°F), die Zone 14 auf einer Temperatur von -45,6 C (-5o°F), die Zone 16 auf einer Temperatur von -73,3°C (-loo°F), die Zone 18 auf einer Temperatur von -128,9 C (-2oo F) und die Zone 2o auf einer Temperatur von -156,7 C (-25o F) gehalten. Bei einer Steuerung der Temperaturen in den Zonen. 12 bis 2o wie voranstehend angegeben, wird ein Einfrieren von beispielsweise einer Hamburger Pastete, die bei einer \ Anfangstemperatur von +Io C (+5o F) eingeführt wird und bei einer Temperatur von -17,8 C (o°F) herausgenommen wird, in ungefähr sechs Minuten herbeigeführt.While the temperatures in each zone under specific operating conditions can be varied, the zone 12 is preferably at a temperature of, for example -28.9 C (~ 20 ° F), the zone 14 at a temperature of -45.6 C (-5o ° F), zone 16 at a temperature of -73.3 ° C (-loo ° F), zone 18 at a temperature kept at -128.9 C (-2oo F) and zone 2o at a temperature of -156.7 C (-25o F). When controlling temperatures in the zones. 12 to 2o as stated above, a freezing of, for example, a hamburger pâté, which is used in a \ Initial temperature of + Io C (+ 5o F) is introduced and at a Temperature of -17.8 C (o ° F) is brought about in about six minutes.

Jede der Moduleinheiten M weist Seitenwände 32 und 34, eine Decke 36 und einen Boden 38 auf, der aus unterteilten Platten 38a und 38b aus rostfreiem Stahl besteht, wobei der Raum dazwischen mit einem Streifen 38c aus geeignetem Isoliermaterial, wie beispielsweise hochverdichtetem Styroschaum oder geschäumtem Polyurethan, ausgefüllt ist.Each of the modular units M has side walls 32 and 34, a ceiling 36 and a floor 38 made up of divided stainless steel plates 38a and 38b with the space therebetween with a strip 38c made of suitable insulating material, such as high-density styrofoam or foamed polyurethane, is filled out.

Jede Moduleinheit M weist ein Verbindungsstück 3o an den einander gegenüberliegenden Enden zum Verbinden der Einheiten untereinander zur Bildung einer langgestreckten Kammer bzw. eines Tunnels auf. Die Moduleinheiten M können voneinander gelöst werden, um die Reinigung, Wartung und periodische Inspektionen zu ermöglichen.Each module unit M has a connecting piece 3o at the opposite ends for connecting the units to one another to form an elongated chamber or tunnel. The modular units M can be detached from each other to facilitate cleaning, Allow maintenance and periodic inspections.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, besteht das Förderinittel 26 aus einem endlosen, flexiblen Band, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl mit gleichbleibendem Abstand zwischen den Maschen, und wird durch einen stufenlos regelbaren Geschwindigkeitsmotor 42 mit Hilfe einer Kette 44 angetrieben, die über ein angetriebenes Kettenzahnrad 46 läuft, das drehbar in der Ladezone 22 des Gefriertunnels Io angeordnet ist. Das Band 4o erstreckt sich über ein weiteres Kettenzahnrad 48, das drehbar in der Entladezone 24 des Gefriertunnels Io befestigt ist. Das Kettenzahnrad 48 ist bevorzugt einstellbar, um die Spannung des Bandes 4o regeln zu können.As can be seen from FIGS. 2 and 3, there is the conveying means 26 made of an endless, flexible band, preferably made of stainless steel with a constant distance between the meshes, and is driven by an infinitely variable speed motor 42 with the help of a chain 44, which is driven by a sprocket wheel 46 runs, which is rotatably arranged in the loading zone 22 of the freezer tunnel Io. The band 4o extends over another Sprocket 48 rotatably mounted in the discharge zone 24 of the freezer tunnel Io. The sprocket 48 is preferred adjustable in order to be able to regulate the tension of the belt 4o.

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Eine geeignete Stützvorrichtung für das Fördermittel 26 erstreckt sich längs jeder der Moduleinheiten M der Zonen 12 bis 2o, um ein Durchhängen des Förderbandes 4o zu verhindern. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht die Stützeinrichtung für das Förderband aus im Abstand zueinander angeordneten Querträgern 48, auf deren Oberseite im Abstand zueinander Tragstützen 5o befestigt sind, die sich in Längsrichtung durch die Kammer in den Moduleinheiten erstrecken. Die Stützträger 48 sind mit den oberen Enden von Ständern 52 verbunden, deren untere t Enden mit den Bodenelementen 54 verschweißt oder in sonstiger Weise an diesen befestigt sind, um die Last über eine wesentliche Fläche der Oberfläche der inneren Platten 38b des Bodens 38 zu verteilen.A suitable support device for the conveyor 26 extends along each of the modular units M of the zones 12 to 2o in order to prevent the conveyor belt 4o from sagging. In the in the drawings illustrated embodiment of the invention consists of the Support device for the conveyor belt from transverse beams 48 arranged at a distance from one another, on the upper side at a distance from one another Supports 5o are attached, which extend in the longitudinal direction through the chamber in the modular units. The support beams 48 are connected to the upper ends of uprights 52, the lower t Ends welded to the floor elements 54 or in some other way attached thereto to carry the load over a substantial area of the surface of the inner panels 38b of the floor 38 to distribute.

Das Förderband 4o, mit über die gesamte Bandlänge verteilten Perforationen versehen, gleitet längs der oberen Fläche der Tragstützen 5o infolge der Drehung des Kettenzahnrades 46.The conveyor belt 4o, with perforations distributed over the entire length of the belt provided, slides along the upper surface of the support posts 5o due to the rotation of the sprocket 46.

Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, besitzt die Decke 36 eine zentrale Öffnung, in der ein Auflager 56 montiert ist. Ein Motor 58 ist an der Decke 36 mittels einer Motorbefestigung 59 angebracht und besitzt eine Welle 58a, an der ein Zentrifugalgebläse 6o angeschlossen ist.As can be seen from FIG. 3, the ceiling 36 has a central one Opening in which a support 56 is mounted. A motor 58 is on attached to the ceiling 36 by means of a motor mount 59 and has a shaft 58a to which a centrifugal fan 6o is connected is.

Ein oberes Ende eines Wärmeaustauschers 62 ist an einer Montageplatte 64, die von der Decke 36 der Moduleinheit M herunterhängt, mit Hilfe von Stützelementen 66 befestigt. ·An upper end of a heat exchanger 62 is on a mounting plate 64, which hangs down from the ceiling 36 of the module unit M, is fastened with the aid of support elements 66. ·

Der in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellte Wärmeaustauscher 62 besteht aus einer ringförmigen Spule, die Eintritts- und Austrittsrohrverteiler 7o bzw. 72 aufweist, die Außenrohre 74, Zwischenrohre 76 und ein Innenrohr 78 zusammenschließen. Geeignete Verbindungsrohre 8o verbinden die Enden der Rohre 74, 76 und 78 derart, daß die durch den Eintrittsrohrverteiler 7o einströmende Flüssigkeit durch eine Anzahl von Rohren im Wege zu dem Austrittsrohrverteiler 72 hindurchströmt.The heat exchanger 62 shown in FIGS. 5, 6 and 7 consists of an annular coil, the inlet and outlet pipe distributors 7o and 72, the outer tubes 74, intermediate tubes 76 and an inner tube 78 join together. Suitable connecting pipes 8o connect the ends of the tubes 74, 76 and 78 in such a way that the liquid flowing in through the inlet manifold 7o flows through a number of tubes on the way to the exit manifold 72.

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Die Rohre 74, 76 und 78 bestehen bevorzugt aus Kupfer oder sonstigem geeigneten wärmeleitenden Material und erstrecken sich durch Abstandsplatten 82/ die Perforationen aufweisen, um einen horizontalen und vertikalen Abstand einzuhalten, der es ermöglicht, daß Luft über die Oberflächen der Rohre hinwegstreicht.The tubes 74, 76 and 78 are preferably made of copper or something else suitable thermally conductive material and extend through spacer plates 82 / which have perforations to create a horizontal and maintain vertical clearance that allows air to sweep over the surfaces of the tubes.

Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, ist oberhalb des Wärmeaustauschers 62 eine ringförmige Luftkammer 85 ausgebildet, die aus einer äußeren zylindrischen Ummantelung 86 mit einem einwärts ^ gekrümmten oberen Ende 86a besteht. Die Innenwand des Luftraums 85 umfaßt ein zylindrisches Teil 88, das eine Querschnittsfläche mit verringertem Durchmesser nahe dem oberen Ende besitzt, die eine Einschnürung 88a bildet. Das obere Ende des zylindrischen Teils 88 erstreckt sich nach außen bis zu einer Stellung benachbart dem unteren Ende des Wärmeaustauschers 62,und das untere Ende weist einen ausgeschnittenen Teil 9o auf, der ein Abwärtsfließen der Luft von dem Wärmeaustauscher 62 durch den ringförmigen Durchgang zwischen der Ummantelung 82 und dem zylindrischen Teil 88 ermöglicht und anschließend durch den ausgeschnittenen Teil 9o und nach oben durch die Perforationen des Förderbandes 4o zu der Saugseite des Zentrifugalgebläses 6o führt der weitere Strömungsweg.As can be seen from Figures 3 and 4, is above the heat exchanger 62 an annular air chamber 85 is formed, which consists of an outer cylindrical casing 86 with an inwardly ^ curved upper end 86a. The inner wall of the air space 85 includes a cylindrical member 88 which has a reduced diameter cross-sectional area near the upper end, the one Constriction 88a forms. The upper end of the cylindrical portion 88 extends outwardly to a position adjacent the lower End of the heat exchanger 62, and the lower end has a cut-out part 9o, of a downward flow of air from allows the heat exchanger 62 through the annular passage between the jacket 82 and the cylindrical part 88 and then through the cut-out part 9o and up through the perforations of the conveyor belt 4o to the suction side of the centrifugal fan 6o leads the further flow path.

Aus dem Voranstehenden ist ersichtlich, daß das Zentrifugalgebläse 6o die Luft außen über die Rohre 74, 76 und 78 des Wärmeaustauschers 62 drückt und daß die Luft nach oben durch das Förderband 4o strömt, um eine im wesentlichen gleichförmige Kühlung der von dem Förderband 4o transportierten Produkte zu erreichen.From the foregoing it can be seen that the centrifugal fan 6o pushes the air outside over the tubes 74, 76 and 78 of the heat exchanger 62 and that the air flows upwards through the conveyor belt 4o, substantially uniform cooling of the conveyor belt 4o transported products to reach.

Leitwände 92 erstrecken sich quer über die gegenüberliegenden Enden jeder Moduleinheit und sind mit Verbindungstoren oder Durchgängen 94 versehen, durch die das Förderband 4o mit den darauf befindlichen Produkten von einer Moduleinheit zu der anderen hindurchläuft, während der Durchgang von wesentlichen Luftmengen von einer Moduleinheit zu der anderen verhindert wird. Es ist ersichtlich, daß die Temperatur in jeder der Zonen 12 bis 2o, die voneinander isoliert sind, für sich geregelt werden kann, um optimale Bedingungen für die aufeinanderfolgende Herabsetzung der Temperatur zuBaffles 92 extend across the opposite ends each modular unit and are provided with connecting gates or passages 94 through which the conveyor belt 4o with the thereon Products pass through from one modular unit to the other, while the passage of substantial amounts of air from one Modular unit to the other is prevented. It can be seen that the temperature in each of the zones 12 to 2o different from each other are isolated, can be regulated by themselves in order to achieve optimal conditions for the successive lowering of the temperature

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schaffen, wenn die Produkte durch die unterschiedlichen Zonen mit Hilfe des Fördermittels 26 hindurchbewegt werden.create when using the products through the different zones Help of the conveyor 26 are moved through.

Zur Minimälisierung des Eintritts von Warmluft und des Austritts von Kaltluft aus der Vorkühlzone 12 und der Gleichgewichtszone 2o sind Vorhänge 96 und 98' aus Mylar oder sonstigem geeigneten Material über die Eintrittsöffnungen zu diesen Zonen angebracht.To minimize the entry and exit of hot air of cold air from the pre-cooling zone 12 and the equilibrium zone 2o, curtains 96 and 98 'are made of mylar or other suitable material attached over the entry openings to these zones.

Wie schematisch in Figur 8 dargestellt, ist ein Behälter loo für \ flüssigen Stickstoff, Kohlendioxid oder einem sonstigen geeigneten, verflüssigten kryogenen Gas über eine Versorgungsleitung lol mit einem solenoidbetätigten Regelventil Io2 verbunden, das einen Auslaß besitzt, der an Zuleitungen Io4 und Io6 angeschlossen ist.As shown schematically in Figure 8, a container loo for \ liquid nitrogen, carbon dioxide or another suitable, liquefied cryogenic gas via a supply line lol with connected to a solenoid operated control valve Io2 having an outlet which is connected to supply lines Io4 and Io6.

Die Zuleitung Io4 ist über ein motorbetätigtes Durchflußregelventil Io8 mit dem Eintrittsrohrverteilerstück 7o der Spule 62e der Gleichgewichtszone 2o verbunden. Das Austrittsverteilerstück der Spule der Zone 2o ist über eine Leitung Ho mit dem Eintrittsverteilerstück der Spule 62c der Vorgefrierzone 16 verbunden, während das Austrittsverteilerstück der Spule in der Zone 16 durch eine Leitung 112 an einer Auslaßleitung 114 angeschlossen ist, die über ein T-Stück 115 mit solenoidbetätigten Ventilen 116 und 118 in Verbindung steht.The supply line Io4 is via a motor-operated flow control valve Io8 is connected to the inlet manifold 7o of the coil 62e of the equilibrium zone 2o. The outlet manifold of the Coil of zone 2o is connected via a line Ho to the inlet manifold of coil 62c of pre-freezing zone 16, while the exit manifold of the coil in zone 16 is connected by a conduit 112 to an outlet conduit 114 which is via a tee 115 communicates with solenoid operated valves 116 and 118.

Der Auslaß des Ventils 116 ist mit dem Eintrittsrohrverteilerstück 7o der Spule 62a der Zone 12 und das Austrittsrohrverteilerstück 72 der Spule 62a mit einer Entlüftungsleitung 12o verbunden, durch die Dampf aus dem Gefriertunnel Io hinausgeleitet wird. Der Auslaß des Ventils 118 steht direkt mit der Entlüftungsleitung 12o in Verbindung .The outlet of valve 116 is with the inlet manifold 7o of coil 62a of zone 12 and the exit manifold 72 of the coil 62a connected to a vent line 12o the steam is discharged from the freezer tunnel Io. The outlet of the valve 118 is directly connected to the vent line 12o .

Die Zuleitung Io6 ist über ein motorbetätigtes Durchflußregelventil Io8a mit dem Eintrittsrohrverteilerstück 7o der Spule 62d der Zone 18 verbunden. Das Austrittsrohrverteilerstück 72 der Spule 62d in der Zone 18 ist mittels einer Leitung lloa an das Eintrittsrohrverteilerstück 7o der Spule 62b in der Zone 14 angeschlossen. Das Austrittsrohrverteilerstück 72 der Spule 62b in der Zone 14 .The supply line Io6 is connected to the inlet manifold 7o of the coil 62d via a motor-operated flow control valve Io8a Zone 18 connected. The outlet manifold 72 of the coil 62d in the zone 18 is connected to the inlet manifold by means of a line 11a 7o of coil 62b in zone 14 is connected. The exit manifold 72 of coil 62b in zone 14.

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- Io -- Io -

ist über eine Austrittsleitung 114, wie schon voranstehend erwähnt/ und über das T-Stück 115 mit den solenoidbetätigten Ventilen 116 und 118 verbunden.is via an outlet line 114, as already mentioned above / and connected to solenoid operated valves 116 and 118 via T-piece 115.

Aus den voranstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die Spulen in den Zonen 16 und 2o in Reihe zusammengeschaltet sind und einen ersten Satz von Spulen bilden und daß die Spulen in den Zonen 14 und 16 gleichfalls in Reihe zusammengeschaltet einen zweiten Satz von Spulen bilden. Der erste und zweite Satz der Spulen ist zuein-\ ander parallel geschaltet, um das Kühlmittel in die Leitung 114 zu entleeren. Bei normalen Betriebsbedingungen ist das solenoidbetätigte Ventil 116 geöffnet und das Ventil 118 geschlossen, so daß das Kühlmittel in der Austrittsleitung 114 durch die Spule 62a in der Zone 12 der Leitung I2o zugeleitet wird. Wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, wird das Ventil 116 geschlossen und das Ventil 118 geöffnet, wenn die Spule 62a vereist ist und ein Abtauen erforderlich wird, um Kühlmittel von der Austrittsleitung 114 direkt der Entlüftungsleitung 12o unter Umgehung der Spule 62a in der Zone 12 zuzuleiten.From the above it can be seen that the coils in zones 16 and 2o are connected in series and form a first set of coils and that the coils in the zones 14 and 16 also connected together in series form a second set of coils. The first and second set of coils are to be the other connected in parallel to drain the coolant into line 114. Under normal operating conditions this is solenoid operated Valve 116 is open and valve 118 is closed so that the coolant in outlet line 114 passes through coil 62a in the zone 12 of the line I2o is fed. As will be described in more detail below, valve 116 is closed and valve 118 opens when coil 62a is frozen and defrosting is required to remove coolant from exit line 114 directly to the vent line 12o, bypassing the coil 62a in the zone 12.

Die Rohre der Wärmeaustauscherspule 62a in der Zone und der Spule 62b in der Zone 14 weisen vorzugsweise keine Rippen auf, so daß die in den Gefriertunnel eingebrachte Feuchtigkeit in Nähe des Eintrittsendes auf der'Spule 62a kondensiert. Die Spulen 62c, 62d und 62e sind bevorzugt mit Rohren ausgerüstet, da die überschüssige Feuchtigkeit der in den Gefriertunnel einströmenden Luft an der Spule 62a mit ihrem glatten Rohr gesammelt wird, um ein Abtauen zu ermöglichen.The tubes of the heat exchanger coil 62a in the zone and of the coil 62b in the zone 14 preferably have no fins, so that the moisture introduced into the freezer tunnel condenses on the spool 62a near the inlet end. The coils 62c, 62d and 62e are preferably equipped with pipes, since the excess moisture in the air flowing into the freezer tunnel at the Coil 62a with its smooth tube is collected in order to defrost enable.

Wie Figur 8 zeigt, sind Anschlüsse Tl und T2 mit einer Spannungsquelle llo verbunden. As FIG. 8 shows, connections T1 and T2 are connected to a voltage source llo.

Der Anschluß Tl steht über Leitungen Ll und LIa mit einem Pol eines Drehschalters RS in Verbindung. Ein Kontakt des Drehschalters RS ist über eine Leitung L2a an eine Seite einer Spule eines Relais Rl angeschlossen. Die andere Seite der Spule des Relais Rl ist mit einer Leitung L2 verbunden. Wenn der Pol des Drehschalters RS inThe connection Tl is on lines Ll and LIa with one pole of one Rotary switch RS in connection. A contact of the rotary switch RS is via a line L2a on one side of a coil of a relay Rl connected. The other side of the coil of the relay R1 is connected to a line L2. When the pole of the rotary switch RS in

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Berührung mit dem Kontakt steht, an dem die Leitung L2a angeschlossen ist, wird ein elektrischer Stromkreis durch die Spule des Relais Rl geschlossen, wodurch die im Normalfall geöffneten Schalter Ria bis RIe geschlossen werden.Contact is with the contact to which the line L2a is connected is, an electrical circuit is closed by the coil of the relay Rl, whereby the normally open switch Ria to RIe are closed.

Ein zweiter Kontakt des Drehschalters RS ist über die Leitung LIb an dem einen Ende der Wicklungen der Motoren Io8a und Io8a' und an das eine Ende der Spule des solenoidbetätigten Ventils Io2 angeschlossen» Die anderen Enden der Wicklungen der Motoren Io8a und ^ Io8a' ebenso wie das andere Ende der Spule des solenoidbetätigten Ventils Io2 sind über eine Leitung L2c mit einer Leitung L2b verbunden, die über den Schalter Ria mit der Leitung L2 und dem Anschluß T2 in Verbindung steht.A second contact of the rotary switch RS is via the line LIb at one end of the windings of the motors Io8a and Io8a 'and on one end of the coil of the solenoid operated valve Io2 connected » The other ends of the windings of motors Io8a and ^ Io8a 'as well as the other end of the coil of the solenoid operated Valve Io2 are connected to a line L2b via a line L2c, which is connected to the line L2 and the terminal T2 via the switch Ria.

Der Drehschalter RS ist somit dafür vorgesehen, wahlweise entweder die Spule des Relais Rl oder die Wicklungen der Motoren Io8a und Io8a' und die Spule des solenoidbetätigten Ventils Io2 zu erregen.The rotary switch RS is thus provided either, optionally to energize the coil of the relay Rl or the windings of the motors Io8a and Io8a 'and the coil of the solenoid operated valve Io2.

Die Leitung Ll ist über eine Leitung Lic mit dem Schalter RIe des Relais Rl verbunden, das an die Leitung Lld angeschlossen ist. Diese Leitung ist über eine Leitung LIe mit dem einen Ende der Spule des Relais R2 verbunden. Das andere Ende der Spule des Relais R2 ist über Leitungen LIf in Reihe mit thermischen Überlaststromkreisunterbrechern T02, T03, T04 und T05 verbunden und durch ein Signallicht Bl und eine Leitung LIg an die normalerweise geschlossenen Kontakte des Relais R2 angeschlossen. Der Pol der normalerweise geschlossenen Kontakte ist über eine Leitung L2d mit der Leitung L2b verbunden.The line Ll is via a line Lic with the switch RIe des Relay Rl connected, which is connected to the line Lld. This line is connected to one end of the coil of the relay R2 via a line LIe. The other end of the coil of the relay R2 is in series with thermal overload circuit breakers via lines LIf T02, T03, T04 and T05 and connected by a signal light Bl and a line LIg to the normally closed Contacts of relay R2 connected. The pole of the normally closed contacts is connected to a line L2d connected to the line L2b.

Wenn die Spule des Relais R2 nicht erregt ist, ergibt sich ein geschlossener Stromkreis mit Hilfe der üblicherweise geschlossenen Kontakte, und das Signallicht Bl leuchtet auf, wodurch angezeigt wird, daß Motore 58a bis 58e nicht stromführend sind.If the coil of relay R2 is not energized, it results in a closed Circuit using the usually closed Contacts, and the signal light Bl lights up, which indicates that motors 58a to 58e are not energized.

Die Leitung LIf ist durch einen normalerweise geschlossenen Schalter Sl und eine Leitung LIh mit dem normalerweise geöffneten Schalter L2 verbunden, der über eine Leitung L2e mit der Leitung L2d in Verbindung steht.Line LIf is through a normally closed switch Sl and a line LIh with the normally open switch L2 connected, which is connected to the line L2d via a line L2e.

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Wenn der Schalter S2 kurzzeitig geschlossen wird, wird ein Stromkreis über die Spule des Relais R2 gebildet, der den Stromkreis über die normalerweise geschlossenen Kontakte unterbricht, wodurch die Glühlampe Bl ausgeschaltet und ein Haltestromkreis über die Leitung LIj und normalerweise geöffnete Kontakte des Relais R2 so geschlossen wird, daß die Spule des Relais R2 im erregten Zustand gehalten wird. Der Haltestromkreis kann durch momentanes öffnen des Schalters Sl unterbrochen werden.When the switch S2 is briefly closed, a circuit is established formed by the coil of the relay R2, which breaks the circuit through the normally closed contacts, whereby the incandescent lamp Bl switched off and a holding circuit via the line LIj and normally open contacts of the relay R2 so it is concluded that the coil of the relay R2 is held in the energized state. The holding circuit can open by momentary of the switch Sl are interrupted.

Der Schalter Sl ist bevorzugt durch eine Feder in seine Schließstellung und der Schalter S2 in gleicher Weise durch eine Feder in seine Offenstellung vorgespannt.The switch S1 is preferably in its closed position by a spring and the switch S2 is biased into its open position in the same way by a spring.

Das Signallicht bzw. die Glühlampe B2 ist parallel mit der Spule des Relais R2 geschaltet und leuchtet auf, wenn die Spule des Relais R2 erregt ist, wodurch angezeigt wird, daß die Motoren 58a bis 58e stromführend sind.The signal light or the bulb B2 is connected in parallel with the coil of the relay R2 and lights up when the coil of the relay R2 is energized, indicating that motors 58a through 58e are energized.

Die Leitung Lld steht über eine Leitung LIk mit einem Schalter in einem Zeitrelais TR in Verbindung, ferner über eine Leitung LIl mit Temperaturreglern TCl und TC2 und mit der Primärwicklung eines Netzteils PS. Die Leitung Lld ist über eine Leitung LIm, eine thermische Überlastvorrichtung TOl und normalerweise geschlossene Kontakte eines Relais R4 mit einer Spule eines Relais R3 verbunden, deren anderes Ende an eine Leitung LIj angeschlossen ist.The line Lld is in via a line LIk with a switch a timing relay TR in connection, also via a line LIl with temperature controllers TCl and TC2 and with the primary winding of a PSU PS. The line Lld is via a line LIm, a thermal Overload device TOl and normally closed contacts of a relay R4 connected to a coil of a relay R3, the other end of which is connected to a line LIj.

Die Leitung Lld ist ferner über eine Leitung LIn mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt des Relais R4 verbunden, das über eine Leitung LIn¹ mit einem Ende der Spule des solenoidbetätigten Ventils 116 in Verbindung steht. Von dem normalerweise geöffneten Schalter des Relais R4 führt eine Leitung LIn¹· zu dem einen Ende der Spule des solenoidbetätigten Ventils 118. Die anderen Enden der Spulen der solenoidbetätigten Ventile 116 und 118 sind über eine Leitung L2g mit der Leitung L2b verbunden.The line Lld is further connected via a line LIN with a normally closed contact of the relay R4, which is connected via a line LIN ¹ with one end of the coil of the solenoid-operated valve 116 in connection. From the normally open switch of relay R4, a line LIn ¹ · leads to one end of the coil of solenoid operated valve 118. The other ends of the coils of solenoid operated valves 116 and 118 are connected to line L2b via line L2g.

Wenn die Spule des Relais R4 nicht erregt ist, ist die Spule des solenoidbetätigten Ventils 116 stromführend. Umgekehrt gilt, daßWhen the coil of relay R4 is de-energized, the coil of solenoid operated valve 116 is energized. Conversely, it holds that

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bei erregter Spule des Relais R4 der Stromkreis zu der Spule des solenoidbetätigten Ventils 116 unterbrochen ist und ein elektrischer Stromkreis zu der Spule des anderen solenoidbetätigten Ventils 118 geschlossen wird.when the coil of the relay R4 is energized, the circuit to the coil of the solenoid-operated valve 116 is interrupted and an electrical Circuit to the coil of the other solenoid operated valve 118 is closed.

Von der Leitung L2b führt eine Leitung L2h zu dem einen Ende der Spule des Relais R4, deren anderes Ende über eine Leitung L2j mit einem Schalter in dem Zeitverzögerungsrelais TR verbunden ist. Die Leitung L2b ist ferner über eine Leitung L2k mit der Primärwick- \ lung des 12 Volt Gleichstromnetzteils PS verbunden.A line L2h leads from the line L2b to one end of the coil of the relay R4, the other end of which via a line L2j connected to a switch in the time delay relay TR. The line L2b is also connected to the primary winding \ ment of the 12 volt DC power supply PS connected.

Leitungen PSl schließen die Sekundärwicklung des Netzteils PS an einen Zeitgebermechanismus des Zeitverzögerungsrelais TR an, das über eine Leitung PS2 mit einem Abtauregler 128 und über eine Leitung PS3 mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung in Verbindung steht.Lines PSl connect the secondary winding of the power supply PS to a timer mechanism of the time delay relay TR, the in connection with a defrost controller 128 via a line PS2 and with the other end of the secondary winding via a line PS3 stands.

Der Abtauregler 128 ist über Leitungen PS4 und PS5 parallel zu dem Zeitgebermechanismus des Zeitverzögerungsrelais TR geschaltet.The defrost controller 128 is parallel to the via lines PS4 and PS5 Timer mechanism of the time delay relay TR switched.

Der Abtauregler 128 ist'der anhängigen US-Patentanmeldung S.N. 25o 616 beschrieben, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist. +) in.The defrost controller 128 is described in pending U.S. patent application S.N. 25o 616 described, the disclosure of which in its entirety is the subject of the present application. +) in.

Der Abtauregler 128 besteht aus einer Widerstandsbrückenschaltung, die das Zeitverzögerungsrelais TR erregt oder aberregt, das die Gefriervorrichtung zum Auslösen und Beenden eines Abtauzyklus steuert.The defrost controller 128 consists of a resistor bridge circuit, which energizes or de-energizes the time delay relay TR, which the freezer to initiate and end a defrost cycle controls.

Die Widerstandsbrückenschaltung des Abtaureglers 128 umfaßt einen ersten Thermistor 136, der in der Dampfaustrittsleitung 12o angeordnet ist, durch die der Stickstoffdampf in die Atmosphäre geleitet wird. Der Thermistor 136 ist ein temperaturempfindlicher Widerstand, dessen Widerstandswert mit der Temperatur sich ändert.The resistance bridge circuit of the defrost controller 128 comprises a first thermistor 136 which is arranged in the steam outlet line 12o through which the nitrogen vapor is released into the atmosphere will. The thermistor 136 is a temperature sensitive resistor, the resistance of which changes with temperature.

Ein zweiter Thermistor 138 ist derart innerhalb der Vorkühlzone 12 angeordnet, daß die über die Spule 62a hinwegstreichende Luft beiA second thermistor 138 is thus within the pre-cooling zone 12 arranged that the air sweeping over the coil 62a at

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ihrer Abwärtsbewegung durch die Luftkanuner 85 über den Thermistor 138 hinwegbläst.their downward movement through the air ducts 85 over the thermistor 138 blows away.

Der Thermistor 136 ist über Leitung 136a und 136b mit dem Abtauregler 128 verbunden, während der zweite Thermistor 138 mittels Leitungen 138a und 138b an dem Regler 128 angeschlossen ist.The thermistor 136 is connected to the defrost controller via lines 136a and 136b 128, while the second thermistor 138 is connected to the controller 128 by leads 138a and 138b.

Die Thermistoren 136 und 138 sind derart als Glieder einer Widerstandsbrückenschaltung geschaltet, daß bei einem stärkeren Anstieg^ des Widerstands des ersten Thermistors 136 im Vergleich zu dem Widerstand des zweiten Thermistors 138 infolge der Bildung von Eis an den Spulen des Wärmeaustauschers 62a die Widerstandsbrücke nicht mehr langer abgeglichen ist. Der dabei auftretende Strom erregt die Spule des Zeitverzögerungsrelais TR, das über das Brückennetzwerk geschaltet ist, wodurch der Fluß des flüssigen Stickstoffs gestoppt wird, da der Motor 58a stromlos wird und gleichzeitig die Heizelemente Hl bis H12 stromführend werden, um das Eis von der Oberfläche der Rohre der Wärmeaustauscherspule 62a zu schmelzen.The thermistors 136 and 138 are such as members of a resistance bridge circuit switched that with a larger increase ^ in the resistance of the first thermistor 136 compared to the resistance of the second thermistor 138 does not break the resistance bridge due to the formation of ice on the coils of the heat exchanger 62a more longer is matched. The resulting current excites the coil of the time delay relay TR, which is connected to the bridge network is switched, whereby the flow of liquid nitrogen is stopped because the motor 58a is de-energized and at the same time the Heating elements Hl to H12 are energized to melt the ice from the surface of the tubes of the heat exchanger coil 62a.

Selbstverständlich ist es auch möglich/ daß Temperaturfühlereinrichtungen wie beispielsweise Siliziumdioden und Thermoelemente anstelle von Thermistoren für die Messung der Temperatur verwendet werden und daß die Änderungen in der Spannung oder im Strom für das Auslösen des Abtaureglers 128 herangezogen werden können. Für den Fachmann ist es weiterhin ersichtlich, daß der Abtauregler 128 auch noch andere und weitere Einrichtungen für die Feststellung eines nicht abgeglichenen Zustandes in der Brückenschaltung enthalten kann.Of course, it is also possible / that temperature sensor devices such as silicon diodes and thermocouples used instead of thermistors to measure temperature and that the changes in the voltage or in the current for triggering the defrost controller 128 can be used. For the It is also apparent to those skilled in the art that the defrost controller 128 can also have other and further devices for determining an unbalanced state in the bridge circuit.

Wenn die Schalter des Zeitverzögerungsrelais TR geschlossen sind/ wird die Spule des Relais Rl erregt, wodurch das Ventil 116 schließt und das Ventil 118 öffnet.When the switches of the time delay relay TR are closed / the coil of the relay Rl is energized, whereby the valve 116 closes and the valve 118 opens.

Temperaturfühler wie beispielsweise die Thermoelemente 14o und 14-2 sind über Leitungen 14oa und 142a mit den Temperaturreglern TCl und TC2 verbunden. Der Temperaturregler TCl ist über die Leitungen I4ob und I4oc an dem Motor Io8a angeschlossen, der je nach derTemperature sensors such as thermocouples 14o and 14-2 are connected to the temperature regulators TCl and TC2 via lines 14oa and 142a. The temperature controller TCl is on the lines I4ob and I4oc connected to the motor Io8a, depending on the

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Größe des empfangenen Steuersignals die Durchflußrate des Stickstof f dampf es durch das Ventil I08.erhöht oder absenkt.Size of the received control signal the flow rate of the nitrogen f it increases or decreases through valve I08.

Der Temperaturregler TC2 steht über Leitungen 142b und 142c mit dem Ventil Io8a* in Verbindung, um den Durchfluß des Stickstoffdampfes durch dieses Ventil zu erhöhen oder zu verringern.The temperature controller TC2 is connected to the valve Io8a * via lines 142b and 142c in order to allow the nitrogen vapor to flow through increase or decrease through this valve.

Die Temperaturregler TCl und TC2 weisen drei Betriebsarten auf, nämlich Proportional-, Integral- und Differentialbetrieb, wobei \ bei jeder Betriebsart ein Proportionalsignal erhalten wird und dadurch der genaue Betrag an den Zonen 18 und 2o zugeführten Kühlmitteln regelbar ist.The temperature controllers TCl and TC2 have three operating modes, namely proportional, integral and differential operation, where \ a proportional signal is obtained in each operating mode and thereby the exact amount of coolants supplied to zones 18 and 2o can be regulated.

Netzversorgungsleitungen Pl, P2 und P3 sind über Schalter Rib, RIc und RId mit einer Spannungsquelle von 23o Volt und über Kontakte des Relais R2 mit den Motoren 58b, 58c, 58d und 58e verbunden.Mains supply lines Pl, P2 and P3 are via switches Rib, RIc and RId to a voltage source of 230 volts and connected through contacts of relay R2 to motors 58b, 58c, 58d and 58e.

Wird die Spule des Relais R3 erregt, so sind die Wicklungen des Motors 58a stromführend.When the coil of relay R3 is energized, the windings of motor 58a are energized.

Die Erregung der Spule des Relais R4 schließt den Stromkreis zu den Heizelementen Hl bis Hl2.The excitation of the coil of relay R4 closes the circuit the heating elements Hl to Hl2.

Der Betriebsablauf und die Funktionsweise der Gefriervorrichtung sind aus der voranstehenden Beschreibung ersichtlich, so daß die nachfolgende kurze Beschreibung der Wirkungsweise zum vollen Verständnis ausreicht:The operational sequence and mode of operation of the freezer are apparent from the preceding description, so that the following brief description of the mode of operation for a full understanding sufficient:

Das Schließen eines elektrischen Stromkreises von der Leitung LIa über den Schalter RS zu der Leitung L2a erregt die Spule des Relais Rl und verbindet die Netzphasenleitungen Pl, P2 und P2 mit der Dreiphasenspannungsquelle von 23o Volt und die Ho Volt-Spannungsquelle mit dem Netzteil PS und den Temperaturreglern TCl und TC2. Werden die Schalter des Relais Rl geschlossen, so leuchten die Signallampen Bl und B5 auf. Das Schließen des Schalters S2 bewirkt eine Erregung der Spule des Relais R2, wodurch die Motoren 58b bis 58e stromführend werden, die erregte Spule des Relais R3The completion of an electrical circuit from the line LIa The coil of the relay Rl is energized via the switch RS to the line L2a and connects the mains phase lines Pl, P2 and P2 with the three-phase voltage source of 23o volts and the Ho volt voltage source with the power supply PS and the temperature controllers TCl and TC2. If the switches of the relay Rl are closed, the signal lamps Bl and B5 light up. The closing of the switch S2 causes an energization of the coil of the relay R2, whereby the motors 58b to 58e are energized, the energized coil of the relay R3

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den Motor 58a stromführend macht, der Anzeiger Bl abgeschaltet und der Anzeiger B2 eingeschaltet werden.the motor 58a is energized, the indicator B1 is switched off and the indicator B2 will be switched on.

Die Thermoelemente I4o und 142 überwachen die Temperatur der über die Spulen 62e und 62d strömenden Luft, während die Temperaturregler TCl und TC2 den Fluß durch die Ventile Io8 und Io8a auf einer Höhe halten, die notwendig ist, um die vorgegebenen Temperaturpegel in der Umgebung der entsprechenden Spulen aufrecht zu erhalten.The thermocouples I4o and 142 monitor the temperature of the over the coils 62e and 62d flowing air, while the temperature regulators TCl and TC2 control the flow through valves Io8 and Io8a on one Maintain the height necessary to maintain the specified temperature levels in the vicinity of the respective coils.

\ Der Stickstoffdampf fließt von den Spulen 62b bis 62d durch das\ The nitrogen vapor flows from the coils 62b to 62d through the

Ventil 116 zu der Spule 62a, während das Ventil 118 geschlossen
ist.Valve 116 to spool 62a while valve 118 is closed
is.

Wird durch Frost auf der Oberfläche der Spule 62a ein Temperaturunterschied, wie voranstehend beschrieben, bewirkt, so erregt der Abtauregler 128 das Zeitverzögerungsrelais TR, wodurch ein Stromkreis von der Leitung LIk über die Leitung L2j zur Erregung der
Spule des Relais R4 geschlossen wird, die Lampe B6 aufleuchtet,
das Ventil 116 schließt, das Ventil 118 öffnet und die Heizelemente Hl bis Hl2 stromführend werden, während der Stromkreis über die Spule des Relais R3 unterbrochen wird. Auf diese Weise werden der Gebläsemotor 58a abgeschaltet, das Ventil 116 geschlossen, das Ventil 118 geöffnet und die Heizelemente Hl bis Hl2 mit Strom beaufschlagt. If frost on the surface of the coil 62a causes a temperature difference, as described above, the defrost controller 128 energizes the time delay relay TR, creating a circuit from the line LIk via the line L2j to excite the
Coil of relay R4 is closed, lamp B6 lights up,
the valve 116 closes, the valve 118 opens and the heating elements Hl to Hl2 are energized, while the circuit is interrupted via the coil of the relay R3. In this way, the fan motor 58a is switched off, the valve 116 is closed, the valve 118 is opened and the heating elements Hl to Hl2 are supplied with current.

Sobald das Zeitverzögerungsrelais TR nach Ablauf eines vorgewählten Zeitintervalls zurückgestellt wird, wird der Stromkreis durch die Spule des Relais R4 unterbrochen, das Ventil 118 geschlossen, das Ventil 116 geöffnet, der Gebläsemotor 58a mit Strom beaufschlagt und v/erden die Heizelemente Hl bis H12 stromlos.As soon as the time delay relay TR after a preselected Time interval is reset, the circuit is interrupted by the coil of relay R4, valve 118 is closed, the valve 116 is opened, the fan motor 58a is energized and the heating elements H1 to H12 are de-energized.

Der Motor 42 für das Förderband 4o wird durch Schließen, des Schalters 42a stromführend und seine Geschwindigkeit wird durch die
Einstellung eines Potentiometers 42b geregelt.The motor 42 for the conveyor belt 4o is energized by closing the switch 42a and its speed is controlled by the
Adjustment of a potentiometer 42b regulated.

. Es ist selbstverständlich, daß andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich sind, ohne daß der offenbarte Schutzumfang überschritten wird.. It goes without saying that other and further embodiments of the invention are possible without exceeding the scope of protection disclosed.

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Claims

PatentansprücheClaims

1.yGefriervorrichtung zum Einfrieren von Nahrungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Wärmeaustauscher (62e, 62c; 62d, 62b) mit Einlassen (7o) und Auslassen (72) versehen sind, daß ein Behälter (loo) zum Fördern des Kühlmittels zu dem Einlaß (7o) des ersten Wärmeaustauschers (62e, 62c) vorgesehen ist, daß eine Leitung (llo) den Auslaß des ersten Wärmeaustauschers (62e, 62c) mit dem Einlaß des zweiten Wärmeaustauschers (62d, 62b) verbindet, daß eine Austrittsleitung (114) an den Auslaß (72) des ersten Wärmeaustauschers (62e, 62c) angeschlossen ist, daß auf Signale ansprechende Ventile (116, 118) in der Leitung (llo) und in der Austrittsleitung (114) angeordnet sind, daß Heizeinrichtungen (Hl bis H12) des zweiten Wärmeaustauschers (62d, 62b) und Meßfühler (14o, 142) im Wärmeaustausch mit dem aus dem zweiten Wärmeaustauscher (62d, 62b) austretenden Kühlmittel stehen, daß signalerzeugende Einrichtungen (128) mit den Meßfühlern (14o, 142), den auf Signale ansprechenden Ventilen (116, 118) und mit den Heizeinrichtungen (Hl bis H12) verbunden sind, wobei die signalerzeugenden Einrichtungen (128) für die Gewinnung von die Ventile (116, 118) betätigenden Signalen derart ausgelegt sind, daß der Kühlmittelfluß von dem Wärmeaustauscher zu der Austrittsleitung (114) aufteilbar ist und daß die Heizeinrichtungen (Hl bis Hl2) aufgeheizt werden, wenn die Temperatur des aus dem zweiten Wärmeaustauscher (62d, 62b) austretenden Kühlmittels niedriger als eine vorgewählte Temperatur ist.1.y freezer for freezing food, characterized in that a first and a second heat exchanger (62e, 62c; 62d, 62b) with inlets (7o) and outlets (72) are provided that a container (Loo) for conveying the coolant to the inlet (7o) of the first heat exchanger (62e, 62c) is provided that one Line (llo) connects the outlet of the first heat exchanger (62e, 62c) to the inlet of the second heat exchanger (62d, 62b), that an outlet line (114) is connected to the outlet (72) of the first heat exchanger (62e, 62c), that on Signals responsive valves (116, 118) are arranged in the line (llo) and in the outlet line (114) that heating devices (Hl to H12) of the second heat exchanger (62d, 62b) and sensors (14o, 142) in heat exchange with the off the second heat exchanger (62d, 62b) exiting coolant are that signal-generating devices (128) with the Sensors (14o, 142), the valves (116, 118) responding to signals and connected to the heating devices (Hl to H12) are, the signal generating means (128) for obtaining the valves (116, 118) actuating signals are designed such that the coolant flow from the heat exchanger to the outlet line (114) can be divided and that the heating devices (Hl to Hl2) are heated when the Temperature of the exiting from the second heat exchanger (62d, 62b) Coolant is lower than a selected temperature.

2. Gefriervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Wärmeaustauscher Spulen (62) aufweisen.2. Freezer according to claim 1,
characterized in that the first and second heat exchangers include coils (62).

3. Gefriervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmeaustauscher (62e, 62c) aus ringförmigen Rohren (74, 76, 78) und aus einem Befestigungsteil (82) für die eine Spule (62) bildenden Rohre (74, 76, 78)· besteht.3. Freezer according to claim 1,
characterized in that the first heat exchanger (62e, 62c) consists of annular tubes (74, 76, 78) and of a fastening part (82) for the tubes (74, 76, 78) forming a coil (62).

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4. Gefriervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Zentrifugalgebläse (6o) und Stützelemente (66) vorgesehen sind, die die Spule (62) abstützen, welche das Zentrifugalgebläse (6o) derart umgibt, daß das Gebläse Luft über die Oberflächen der Spule (62) leitet.4. freezer according to claim 3,
characterized in that a centrifugal fan (6o) and support members (66) are provided which support the spool (62) which surrounds the centrifugal fan (6o) such that the fan directs air over the surfaces of the spool (62).

5. Gefriervorrichtung nach Anspruch 4,5. Freezer according to claim 4,

dadurch gekennzeichnet, daß *characterized in that *

ein ringförmiger Luftraum (85) oberhalb der Spule (62) angeordnet ist.an annular air space (85) is arranged above the coil (62).

6. Gefriervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmeaustauscher (62e, 62c) einen ersten und zweiten Satz Spulen, eine Leitung (llo) zum Verbinden der Spulen des ersten Satzes in Reihe, eine Leitung (lloa) zum Verbinden der Spulen des zweiten Satzes in Reihe und eine Leitung zum Parallelschalten der Spulen des ersten Satzes mit denjenigen des zweiten Satzes aufweist.6. freezer according to claim 1,
characterized in that the first heat exchanger (62e, 62c) comprises a first and second set of coils, a line (llo) for connecting the coils of the first set in series, a line (lloa) for connecting the coils of the second set in series and one Has line for connecting the coils of the first set in parallel with those of the second set.

7. Gefriervorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen für den Transport des Kühlmittels zu dem Einlaß des ersten Wärmeaustauschers je ein Temperaturfühler (14o; 142) nahe einer der Spulen jeden Satzes, jedem Satz von Spulen zugeordnete Ventile (Io8;lo8a) und Steuereinrichtungen (TCl, TC2) vorgesehen sind, die zwischen dem Temperaturfühler und dem zugehörigen Ventil zum Erhöhen und Absenken des Kühlmittelflusses zu jedem Satz Spulen in Übereinstimmung mit der Temperaturänderung in der Umgebung jedes Satzes Spulen aufweisen.7. freezer according to claim 6,
characterized in that in the lines for the transport of the coolant to the inlet of the first heat exchanger a temperature sensor (14o; 142) near one of the coils of each set, valves (Io8; lo8a) assigned to each set of coils and control devices (TCl, TC2 ) are provided between the temperature sensor and the associated valve for increasing and decreasing the flow of coolant to each set of coils in accordance with the temperature change in the vicinity of each set of coils.

8. Gefriervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für das Kühlmittel als Tank (loo) für flüssigen Stickstoff ausgebildet ist.8. Freezer according to claim 1,
characterized in that the container for the coolant is designed as a tank (loo) for liquid nitrogen.

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9. Gefriervorrichtung nach Anspruch 1,9. Freezer according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, daß Fördermittel (26) und eine Einrichtung für die Bewegung des Fördermittels von dem zweiten zu dem ersten Wärmeaustauscher vorgesehen sind.characterized in that Conveyor means (26) and means for moving the conveyor from the second to the first heat exchanger are provided.

Io. Gefriervorrichtung zum Einfrieren von Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlspulen (62e, 62c) eines ersten Satzes durch Leitungen (llo) untereinander in Reihe verbunden sind, daß Kühlspulen (62d, 62b) eines zweiten Satzes durch Leitungen (lloa) miteinander zu einer Reihe zusammengeschlossen sind, daß ein Behälter (loo) für flüssigen Stickstoff vorgesehen ist, den eine Versorgungsleitung (lol) mit dem ersten und zweiten Satz Kühlspulen verbindet, daß Ventile (Io8, Io8a) in dieser Versorgungsleitung (lol) den Kühlini ttelfluß zu dem ersten und zweiten Satz Kühlspulen steuern, daß Betätigungsorgane mit den Ventilen (Io8, Io8a) verbunden sind, daß Temperaturfühler (I4o, 142) nahe einer Spule jeden Satzes angeordnet sind, daß Steuereinrichtungen (TCl, TC2) zwischen den Temperaturfühlern vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie den Kühlmittelfluß durch jeden Satz Kühlspulen in Abhängigkeit von der Temperatur in einem Gefriertunnel regeln, daß jeder Wärmeaustauscher einen Einlaß- und einen Auslaßkanal aufweist, daß ferner Leitungen zum Transport des Kühlmittels von dem ersten und dem zweiten Satz Kühlspulen zu dem Einlaßkanal des Wärmeaustauschers vorhanden sind, daß ein Gebläse (6o) Luft über die Oberflächen des Wärmeaustauschers zirkulieren läßt, daß Temperaturfühler (136, 138) nahe dem Auslaß und Lufttemperaturfühler nahe dem Wärmeaustauscher angeordnet sind, daß Heizeinrichtungen (Hl bis Hl2) dem einen Wärmeaustauscher benachbart sind, und daß ein Zeitverzögerungsrelais (TR) die Heizeinrichtungen betätigt, wenn"die Umgebungstemperatur nahe dem Wärmeaustauscher die Temperatur des Kühlmittels überschreitet, das aus dem Wärmeaustauscher bei einer vorgegebenen Temperatur austritt.Io. Freezer for freezing products, characterized in that cooling coils (62e, 62c) of a first set through lines (llo) are interconnected in series that cooling coils (62d, 62b) of a second set by lines (lloa) to one another Series are joined together that a container (loo) for liquid Nitrogen is provided that connects a supply line (lol) with the first and second set of cooling coils that Valves (Io8, Io8a) in this supply line (lol) the Kühlini The flow to the first and second sets of cooling coils controls actuators connected to the valves (Io8, Io8a) are that temperature sensors (I4o, 142) are arranged near a coil of each set that control devices (TCl, TC2) between the temperature sensors are provided and arranged to control the flow of coolant through each set of cooling coils depending on the temperature in a freezer tunnel regulate that each heat exchanger has an inlet and an outlet channel has that further lines for transporting the coolant from the first and second sets of cooling coils to the inlet duct of the heat exchanger are provided that a fan (6o) circulates air over the surfaces of the heat exchanger so that temperature sensor (136, 138) is near the outlet and air temperature sensors are arranged near the heat exchanger, that heating devices (Hl to Hl2) the one heat exchanger are adjacent, and that a time delay relay (TR) operates the heating devices when "the ambient temperature near the heat exchanger exceeds the temperature of the coolant coming out of the heat exchanger at a predetermined Temperature leaks.

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11. Verfahren zum Steuern und zürn Aufrechterhalten der Temperatur innerhalb vorgegebener Grenzen in einem unterteilten Raum, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher geleitet wird, daß Flüssigkeit zum Wärmeaustausch mit dem Wärmeaustauscher gebracht wird, daß ein erstes, der Flüssigkeitstemperatur entsprechendes Signal in dem unterteilten Raum und ein zweites Signal entsprechend der Temperatur des aus dem Wärmeaustauscher austretenden Kühlmittels erzeugt werden, daß die beiden Signale zur Gewin- \ nung eines Steuersignals zusammengefaßt werden, daß ferner Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher in Abhängigkeit von der Größe des Steuersignals geleitet wird, wenn dessen Größe kleiner als ein vorgegebener Wert ist, daß des weiteren die Oberflächen des Wärmeaustauschers gemäß der Größe eines Steuersignals, das einen vorgegebenen Wert übersteigt, geheizt wird, und daß ein Fördermittel bis nahe an den Wärmeaustauscher herangeführt wird.11. Method of controlling and maintaining temperature within predetermined limits in a subdivided space, characterized in that Coolant is passed through a heat exchanger, that liquid is brought to heat exchange with the heat exchanger that a first signal corresponding to the liquid temperature in the partitioned space and a second signal corresponding to it the temperature of the coolant emerging from the heat exchanger can be generated so that the two signals for the gain \ tion of a control signal can be summarized that further coolant through the heat exchanger depending on the size of the control signal is passed if its size is smaller than a predetermined value, that furthermore the surfaces of the Heat exchanger is heated according to the magnitude of a control signal that exceeds a predetermined value, and that a conveyor until it is brought close to the heat exchanger.

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