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Kälteanlage Gegenstand der Erfindung ist eine automatische Kälteanlage
zur Luftkühlung mit mindestens zwei Kühlkörpern, welche dieselbe Luftmenge kühlen
und abwechselnd so betrieben werden, daß eine gleichmäßigere Kühlung erreicht wird.
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Automatisch arbeitende Kälteanlagen zur Luftkühlung bekannter Art
benutzen die Temperatur- oder Feuchtigkeitsänderung der Luft, um die Kühlung, etwa
durch Betätigung eines elektrischen Schaltgerätes, einzuschalten bzw. zu unterbrechen.
Es entsteht so eine Folge von Lauf- und Stillstandsperioden. Bei Räumen mit Temperaturen
über o ° C dient die Stillstandsperiode dazu, die Reifschicht, die sich während
der Kühlung auf den Kühlkörpern gebildet hat und welche die Wärmeübertragung behindert,
durch die der Raumluft entzogene Wärme zum Schmelzen zu bringen. Dadurch steigt
während der Stillstandsperiode die Temperatur und auch der Feuchtigkeitsgehalt der
Luft nimmt zu. Damit verschlechtern sich die Lagerbedingungen für Lebensmittel erheblich,
da sich Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen nachteilig auf die Haltbarkeit
der Lebensmittel auswirken. Die Stillstandszeit muß mit Rücksicht auf das Abtauen
etwa so lange bemessen werden, wie die Betriebszeit. Bei automatischen Kältemaschinen
bekannter Bauart wird deshalb die Leistung der :Maschine nur etwa zur Hälfte ausgenutzt.
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Erfindungsgemäß wird eine Kälteanlage zur Kühlung von Luft mit einem
in zwei etwa gleich wirksame Teile unterteilten Kühler in der Weise betrieben, daß
die Kältemaschine automatisch abwechselnd mit einem dieser Teile verbunden wird.
Die erforderliche Leistung der Kältemaschine ist in diesem Fall rund halb so groß
wie bei den bekannten Bauarten automatischer Kälteanlagen,
ihre
Betriebszeit ist aber rund die doppelte. Diese Anlage arbeitet wie folgt: sobald
der im Betrieb befindliche Kühler einen gewissen Bereifungsgrad erreicht hat, wird
dieser Kühler abgeschaltet und der andere Kühler zugeschaltet. Dieser Wechsel soll
durch automatische Umschaltung erfolgen. Die Kältemaschine kann im übrigen ebenso,
abhängig von der Raumtemperatur oder der relativen Feuchtigkeit der Luft, ein- und
ausgeschaltet werden.
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In Abb. i ist das Schema einer Kälteanlage nach der Erfindung dargestellt,
wobei eine Kompressionskältemaschine mit direkter Verdampfung des Kältemittels als
Kältequelle gewählt wurde.
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Der Kompressor i fördert den verdichteten Kältemitteldampf in den
Kondensator 2, wo er durch Wärmeentzug verflüssigt wird. Das flüssige Kältemittel
gelangt aus dem Sammelbehälter 3 zur Drosselstelle 4, die das Kältemittel auf den
Verdampferdruck entspannt. Das Kältemittel verdampft, je nach der Stellung des Umsteuerventils
7, entweder in dem Kühler 6a oder in dem Kühler 66. Über den Abscheider 8 wird das
verdampfte Kältemittel von dem Kompressor i wieder angesaugt. Rückschlagventile
5" und 5b verhindern einen Kältemittelaustausch zwischen den Kühlern
60 und 6b.
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Ein Umsteuerventil7 ist beispielsweise in Abb. 2 dargestellt. Die
Verdampfer 60 und 6b sindan den Stutzen 21 und 22 angeschlossen, die
Saugleitung zum Kompressor am Stutzen 20. Der Steuerkolben 23 verbindet in der gezeichneten
Stellung die Leitung 22 mit dem Stutzen 2o. Vom Stutzen 21 überträgt die Bohrung
24 den Druck im Verdampfer auf die Kammer 26. Der Druck des zweiten Verdampfers
wird von dem Stutzen 22 über die Bohrung 25 auf die Kammer 27 übertragen. In dem
abgeschalteten Verdampfer steigt der Druck mit zunehmender Erwärmung des Kühlers
immer mehr an, so daß der Druckunterschied zwischen den Kammern 26 und 27 in dem
Maß wächst, wie der abtauende Kühler wärmer wird als der gekühlte. Zwei Federn 28,
die mit den Rollen 29 gegen das Gleitstück 3o drücken, halten in der gezeichneten
Stellung dem Überdruck in der Kammer 26 das Gleichgewicht, bis dieser ein bestimmtes
Maß überschreitet und den Kolben 23 in* die rechte Endlage drückt. Damit wird der
Stutzen 21 des nunmehr abgetauten Verdampfers mit dem Stutzen 2o verbunden, so daß
der Verdampfer nun zu kühlen beginnt. Der an den Stutzen 22 angeschlossene Verdampfer
beginnt abzutauen. Erreicht der Überdruck in der Kammer 27 das gewünschte Maß, so
wird die Kraft 'der Federn 28 überwunden und der Kolben 23 kehrt in die gezeichnete
Lage zurück. Die verstellbare Spindel 31 gestattet es, die Federführung 32 zu verschieben,
so daß die Rollen 29 mehr oder weniger stark angepreßt werden. Damit kann man den
Druckunterschied zwischen den Kammern 26 und 27 regeln. Das Ventil 33 gestattet
es, die beiden Stutzen 21 und 22 direkt zu verbinden und damit das Umsteuerventil
zu überbrücken. An Stelle des handbetätigten Ventils 33 kann auch ein gesteuertes
Ventil treten.
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In Abb. 3 ist als weiteres Beispiel eine Anordnung zur Ausübung des
Verfahrens mit elektrischer Umsteuerung gezeichnet. Hinter dem Drosselventil 4 ist
ein elektrisch betätigtes Ventil 9 eingebaut, das dem Kältemittel entweder zum Verdampfer
6° oder zum Verdampfer 66 Zutritt .gewährt. Das Ventil 9 kann durch eine
Schaltuhr in Abhängigkeit von der Betriebszeit gesteuert werden oder durch einen
Thermostaten, etwa in Abhängigkeit von der Temperatur eines Verdampfers. Das Ventil
9 kann auch an der Austrittsstelle der Verdampfer eingebaut werden.
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Schließlich kann man auch zwei Ventile verwenden, die im Gegentakt
gesteuert werden. Die Abb. ¢ zeigt das elektrische Schaltbild für eine derartige
Anordnung. Die Temperatur- oder Feuchtigkeitsänderung der Kühlraumluft betätigt
den Schalter ii im Steuerstromkreis der Kältemaschine 13, die über den Magnetschalter
15 aus- oder eingeschaltet wird. Außer dem Schalter ii ist der doppelpolige Schalter
12 vorgesehen, der eine Schaltuhr, ein Thermostat oder ähnliches sein kann. Je nach
seiner Stellung steht entweder das Elektroventil 9a oder g6 unter Strom, so daß
entweder der Verdampfer 6° oder 66 kühlt. Mit Hilfe des Schalters 14 kann der Schalter
ii überbrückt werden, falls Dauerbetrieb erwünscht. ist. Der Schalter 16 dient dazu,
das Steuergerät 12 zu überbrücken, so daß beide Kühler gleichzeitig in Betrieb genommen
werden können. Dies kann z. B. erwünscht sein, wenn bei der ersten Inbetriebsetzung
eine rasche Abkühlung erwünscht ist. Mit dem Steuergerät 12 können außerdem gleichzeitig
etwa vorhandene Ventilatoren zur Umwälzung der Kühlraumluft geschaltet werden.
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Bei den bisher geschilderten Anwendungsbeispielen war angenommen,
daß die Temperatur der Kühlraumluft höher als o ° sei und daß die Wärme-Zufuhr aus
der Luft zum Abtauen ausreiche. Ist die Lufttemperatur aber tiefer als o', so muß
dem Kühler zum Abtauen künstlich Wärme zugeführt werden, etwa durch elektrische
Beheizung der Kühler. In Abb.5 ist ein Schaltbild gezeichnet, das angibt, wie die
Heizkörper 17a und 17b geschaltet werden müssen, damit sie von dem Steuerschalter
12 aus geschaltet werden können. In der gezeichneten Stellung ist der Kühler 6a
an die Kältemaschine angeschlossen, das Elektroventil 9a geöffnet und die Heizung
17b eingeschaltet. Die Umschaltung erfolgt, sobald der Kühler 6b abgetaut ist. Durch
das regelmäßige periodische Abtauen wird erreicht, daß die Temperaturen und auch
die Luftfeuchtigkeiten nur wenig schwanken.
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Die angeführten Fälle beziehen sich auf die Steuerung einer Kältemaschine
bei direkter Verdampfung. Ähnliche Anordnungen sind natürlich auch möglich, wenn
die Kühler indirekt durch Sole oder ein sonstiges Übertragungsmittel gekühlt werden.
Man kann die Anordnung dabei so treffen, daß der abzutauende Kühler nach der Umschaltung
von warmer Sole durchströmt wird.