DE1146081B

DE1146081B - Cooling system

Info

Publication number: DE1146081B
Application number: DER23721A
Authority: DE
Inventors: Estel Coler Raney
Original assignee: Ranco Inc
Current assignee: Robertshaw US Holding Corp
Priority date: 1957-07-24
Filing date: 1958-07-19
Publication date: 1963-03-28

Description

Kühlsystem Die Erfindung bezieht sich auf Kühlsysteme derjenigen Art, die als Wärmepumpen bezeichnet werden und einen Kältemittelkompressor enthalten, der mit zwei Wärmeaustauschern verbunden ist, von denen jeder entweder als Kondensator oder als Verdampfer arbeiten kann, und zwar in Abhängigkeit von der Reihenfolge oder Richtung des Flusses des Kältemittels durch den Wärmeaustauscher, wobei der eine Wärmeaustauscher, als Annenaustauscher« bezeichnet, die Temperatur der Luft in einem abgeschlossenen Raum beeinflußt, während der andere Wärmeaustauscher, als »Außenaustauscher« bezeichnet, im Wärmeaustausch mit der Außenluft steht. Die Reihenfolge des Flusses des Kältemittels durch die beiden Wärmeaustauscher wird durch ein Umsteuerventil gesteuert, das in der einen Stellung einen Kühlkreislauf bewirkt, bei dem der Außenaustauscher als Kondensator wirkt und Wärme an die Außenluft abgibt, während der Innenaustauscher als Verdampfer wirkt und Wärme aus der über ihn geführten Luft absorbiert. Bei der Bewegung des Umsteuerventils in die entgegengesetzte Stellung wird der Kühlkreislauf umgekehrt, und der Innenaustauscher wirkt dann als Kondensator und gibt Wärme an die Luft des Raumes ab, während der Außenaustauscher als Verdampfer wirkt und Wärme aus der Außenluft absorbiert.Cooling system The invention relates to cooling systems of the type which are called heat pumps and contain a refrigerant compressor, which is connected to two heat exchangers, each of which is either a condenser or can work as a vaporizer, depending on the order or direction of the flow of the refrigerant through the heat exchanger, the A heat exchanger, known as an antenna exchanger, controls the temperature of the air in a closed space, while the other heat exchanger, as "Outside exchanger" referred to in the heat exchange with the outside air. The chronological order the flow of refrigerant through the two heat exchangers is controlled by a reversing valve controlled, which causes a cooling circuit in one position, in which the external exchanger acts as a condenser and gives off heat to the outside air, while the indoor exchanger acts as an evaporator and absorbs heat from the air passing through it. In the Moving the reversing valve to the opposite position will start the cooling circuit vice versa, and the internal exchanger then acts as a condenser and gives off heat the air of the room, while the outdoor exchanger acts as an evaporator and heat absorbed from the outside air.

Während des Heizkreislaufes, bei dem der Außenaustauscher als Verdampfer wirkt, kann sich auf seinen Oberflächen Eis bilden, wenn die Lufttemperatur auf oder unter etwa 4° C fällt, und diese Eisbildung sucht die Oberflächen des Austauschers gegenüber der Luft zu isolieren und setzt die Wärmeaustauschgeschwindigkeit wesentlich herab, so daß dadurch die Wirksamkeit des Systems verschlechtert wird. Falls solche Eisbildungen nicht selbsttätig festgestellt und entfernt werden können, sind Wärmepumpensysteme der beschriebenen Art zum Heizen von Wohnungen und anderen abgeschlossenen Räumen unbrauchbar.During the heating circuit in which the external exchanger acts as an evaporator ice can form on its surfaces when the air temperature rises or falls below about 4 ° C, and this ice formation seeks the surfaces of the exchanger to isolate from the air and sets the heat exchange rate significantly down, so that the effectiveness of the system is deteriorated. If such Ice formations cannot be detected and removed automatically, are heat pump systems of the type described for heating apartments and other enclosed spaces unusable.

Es ist ein Kühlsystem bekannt, bei dem ein zu einem Wärmeaustauscher parallel geschalteter Lufteinlaßkanal und ein in Abhängigkeit von der Menge der durch diesen Kanal hindurchgehenden Luft gesteuerter elektrischer Schalter zum Umkehren des Kreislaufes vorgesehen sind. Solange die Rohre des Wärmeaustauschers frei von Eis sind, strömt die Luft durch den Wärmeaustauscher verhältnismäßig unbeschränkt hindurch, so daß relativ wenig Luft durch den parallel geschalteten Kanal hindurchgeht. Wenn sich jedoch die Rohre des Wärmeaustauschers mit Eis beladen, wird der Luftstrom durch den Wärmeaustauscher hindurch beschränkt, und infolgedessen geht mehr Luft durch den Kanal hindurch, bis sie ausreicht, um eine in dem Kanal angeordnete Klappe zu verschwenken und dadurch den elektrischen Schalter zu schließen, wodurch der Kreislauf umgekehrt und eine Entfrostung der Rohre des Wärmeaustauschers herbeigeführt wird. Ein solches System arbeitet nicht zufriedenstellend, weil Richtungsänderungen der Luftströmung, plötzlich auftretende Luftstöße usw. bewirken können, daß die Umsteuervorrichtung betätigt wird, wodurch unnötige Entfrostungsvorgänge ausgelöst werden, die zu einem unwirtschaftlichen Arbeiten des Systems führen.A cooling system is known in which a heat exchanger parallel connected air inlet duct and depending on the amount of electrical switch controlled by air passing through this duct for reversing of the circuit are provided. As long as the tubes of the heat exchanger are free of Are ice, the air flows through the heat exchanger relatively unrestricted so that relatively little air passes through the parallel-connected duct. However, when the tubes of the heat exchanger become loaded with ice, the air flow will is restricted through the heat exchanger and as a result more air passes through the channel until it is sufficient to remove a valve located in the channel to pivot and thereby close the electrical switch, whereby the The circuit is reversed and the heat exchanger tubes are defrosted will. Such a system does not work satisfactorily because of changes in direction the air flow, sudden blasts of air, etc. can cause the Reversing device is actuated, thereby triggering unnecessary defrosting processes which lead to uneconomical operation of the system.

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem mit einem Wärmeaustauscher, der einen Wärmeaustausch mit einem Arbeitsmittel herbeiführt und einen Temperaturbereich oberhalb und unterhalb 0° C hat, einer Entfrostungseinrichtung, welche die Temperatur des Wärmeaustauschers über 0° C erhöhen kann und mit einem Steuermechanismus zusammenarbeitet, der eine zwischen zwei Arbeitsstellungen bewegbare Steuervorrichtung enthält, einer auf Wärme ansprechenden Einrichtung mit zwei wärmeempfindlichen Elementen, von denen das eine der Temperatur des Arbeitsmittels in der Nähe des Wärmeaustauschers und das andere der Temperatur der Wandung des Wärmeaustauschers ausgesetzt ist, und einer zwischen der auf Wärme ansprechenden Einrichtung und der Steuervorrichtung vorgesehenen Arbeitsverbindung zum Bewegen der Steuervorrichtung zwischen ihren beiden Arbeitsstellungen.The invention relates to a cooling system with a heat exchanger, which brings about a heat exchange with a working medium and a temperature range above and below 0 ° C, a defroster that controls the temperature of the heat exchanger can rise above 0 ° C and cooperates with a control mechanism, which contains a control device movable between two working positions, one heat-sensitive device with two heat-sensitive elements, one of which one of the temperature of the working medium in the vicinity of the heat exchanger and the other is exposed to the temperature of the wall of the heat exchanger, and one provided between the heat responsive device and the control device Working connection for moving the control device between its two working positions.

Zweck der Erfindung ist, ein Kühlsystem der vorgenannten Art so auszubilden, daß die Umsteuerung auf den Entfrostungskreislauf in Abhängigkeit von einer Vergrößerung der Differenz zwischen der Arbeitsmitteltemperatur und der Wärmeaustauschertemperatur erfolgt und ein wirksames Arbeiten dadurch gewährleistet wird, daß das Ansprechen des der Arbeitsmitteltemperatur ausgesetzten wärmeempfindlichen Elementes begrenzt wird.The purpose of the invention is to design a cooling system of the aforementioned type in such a way that that the reversal to the defrosting cycle as a function of an increase the difference between the working fluid temperature and the heat exchanger temperature takes place and effective work is ensured that the response of the heat-sensitive element exposed to the working medium temperature will.

Gemäß der Erfindung sind bei einem Kühlsystem der vorgenannten Art Mittel vorgesehen, die den entgegenwirkenden Effekt des einen wärmeempfindlichen Elementes bei Temperaturen oberhalb etwa 4° C begrenzen, um die auf Wärme ansprechende Einrichtung für eine Betätigung der Steuervorrichtung unwirksam zu machen, wenn die Temperatur des Arbeitsmittels oberhalb etwa 4° C liegt.According to the invention, in a cooling system of the aforementioned type Means provided that counteract the effect of a heat sensitive Limit the element at temperatures above about 4 ° C in order to be sensitive to heat To make device for an actuation of the control device ineffective, if the temperature of the working fluid is above approx. 4 ° C.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß das eine der wärmeempfindlichen Elemente beim Ansprechen auf eine Erhöhung der Temperatur des Arbeitsmittels, welcher es unterworfen ist, eine Bewegung der Steuervorrichtung von einer Stellung in die andere Stellung bewirkt, während das andere wärmeempfindliche Element beim Ansprechen auf eine Abnahme der Temperatur des Wärmeaustauschers eine Bewegung der Steuervorrichtung von einer Stellung in die andere Stellung herbeiführt.In a particular embodiment of the invention, the arrangement is taken so that one of the thermosensitive elements in response to a Increase in the temperature of the working fluid to which it is subjected, a movement the control device from one position to the other position while the other thermosensitive element in response to a decrease in temperature of the heat exchanger a movement of the control device from a position in brings about the other position.

Die wärmeempfindlichen Elemente können ausdehnbare Elemente aufweisen, von denen dasjenige, das auf die Temperatur des Arbeitsmittels in der Nähe des Wärmeaustauschers anspricht, eine Dampffüllung hat, die auf eine Menge begrenzt ist, welche bei etwa 4° C vollständig verdampft ist. Das andere Element kann eine Flüssigkeit- und Dampffüllung bei allen Arbeitstemperaturen und beträchtlich über 4° C haben.The thermosensitive elements can have expandable elements, of which the one that affects the temperature of the working fluid near the heat exchanger responds, has a vapor filling that is limited to an amount, which is at about 4 ° C has completely evaporated. The other element can be liquid and vapor filling at all working temperatures and well above 4 ° C.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example.

Fig.1 ist eine schematische Ansicht eines als Wärmepumpe arbeitenden Kühlsystems gemäß der Erfindung; Fig.2 und 3 sind schematische Schnitte eines Regelmechanismus gemäß der Erfindung und zeigen bestimmte Teile in verschiedenen Arbeitsstellungen.Fig.1 is a schematic view of a working as a heat pump Cooling system according to the invention; Figures 2 and 3 are schematic sections of a control mechanism according to the invention and show certain parts in different working positions.

Gemäß Fig. 1 weist das Wärmepumpensystem einen durch einen Elektromotor angetriebenen Kompressor 10 auf, dessen Ausgang mit dem einen Ende eines Außenwärmeaustauschers 11 über ein Rohr 12, ein Umsteuerventil 13 und ein Rohr 14 verbunden ist. Das andere Ende des Außenaustauschers 11 ist mit dem einen Ende eines Innenwärmeaustauschers 16 über eine geeignete Leitung, die eine Kapillardrosselspule 17 enthält, verbunden. Das andere Ende des Innenaustauschers 16 ist mit der Saugseite des Kompressors 10 über ein Rohr 18, das Umsteuerventil 13 und ein Rohr 19 verbunden. Dieses System und seine Komponenten, soweit sie beschrieben sind, sind bekannt, und die Austauscher 11 und 16 besitzen einen üblichen Aufbau mit wellenförmig angeordneten Kupferrohren, an denen in dichtem Abstand angeordnete parallele Rippen zur Bildung von Mehrfachluftdurchgängen mit ausgedehnten Wärmeaustauschflächen befestigt sind, so daß durch sie hindurchgeführte Luft leicht Wärme absorbiert oder an das flüssige oder gasförmige Mittel in den Austauschern abgibt.According to Fig. 1, the heat pump system has an electric motor driven compressor 10, the output of which with one end of an outdoor heat exchanger 11 is connected via a pipe 12, a reversing valve 13 and a pipe 14. The other The end of the external exchanger 11 is connected to one end of an internal heat exchanger 16 via a suitable line containing a capillary choke coil 17 connected. The other end of the internal exchanger 16 is connected to the suction side of the compressor 10 The reversing valve 13 and a pipe 19 are connected via a pipe 18. This system and its components, as far as they are described, are known, and the exchangers 11 and 16 have the usual structure with copper tubes arranged in a wave shape, on these closely spaced parallel ribs to form multiple air passages are attached with extensive heat exchange surfaces so that passed through them Heat easily absorbed or transferred to the liquid or gaseous agent in the air Exchangers.

Außenluft wird durch den Außenaustauscher 11 mittels eines durch einen Elektromotor angetriebenen Ventilators 21 geführt, und Luft wird durch den Innenaustauscher 16 mittels eines durch einen Elektromotor angetriebenen Ventilators 22 geführt, wobei diese Luft aus im Kreislauf geführter Raumluft, aus frischer Luft von außerhalb des Raumes oder aus einer Mischung von beiden bestehen kann. Das Gehäuse und die Luftführungen für die Herbeiführung der beschriebenen Luftdurchgänge können von üblicher Ausbildung sein und sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.Outside air is through the external exchanger 11 by means of a through a Electric motor driven fan 21 is guided, and air is passed through the indoor exchanger 16 guided by means of a fan 22 driven by an electric motor, this air from circulating room air, from fresh air from outside of the room or a mixture of both. The case and the Air ducts for bringing about the air passages described can be from usual training and are not shown for the sake of simplicity.

Das Umsteuerventi113 kann aus irgendeinem geeigneten Ventil bestehen, das durch ein Solenoid 23 betätigt wird, und wenn das Solenoid enterregt wird, wirkt das Ventil so, daß es das Kältemittel von dem Rohr 12 durch das Rohr 14 zu dem Außenaustauscher 11 führt und Kältemittel von dem Innenaustauscher 16 durch das Rohr 18 zurück in das Rohr 19 leitet, welches die Einlaßseite des Kompressors 10 darstellt. Dieser Arbeitskreislauf, als »Kühlkreislauf« bezeichnet, bewirkt, daß der Außenaustauscher 11 als Kondensator wirkt, der Wärme an die Außenluft abgibt, und daß das kondensierte Kältemittel in dem Innenaustauscher 16 verdampft wird, welcher Wärme aus der durch ihn hindurchgehenden Luft absorbiert, um eine Kühlung für den Raum vorzusehen.The reversing valve 113 can consist of any suitable valve, which is operated by a solenoid 23, and when the solenoid is de-energized, acts the valve so that it takes the refrigerant from the pipe 12 through the pipe 14 to the outdoor exchanger 11 leads and refrigerant from the internal exchanger 16 through the pipe 18 back into the pipe 19, which is the inlet side of the compressor 10, conducts. This The working cycle, known as the "cooling cycle", causes the external exchanger 11 acts as a condenser, which gives off heat to the outside air, and that the condensed Refrigerant is evaporated in the indoor exchanger 16, which heat from the through absorbs air passing through it to provide cooling for the room.

Wenn das Solenoid 23 erregt wird, wird der Mechanismus des Ventils 13 so verschoben, daß Kältemittel von dem Kompressorabgaberohr 12 durch das Rohr 18 zu dem Innenaustauscher 16 geführt wird und Kältemittel von dem Außenaustauscher 11 durch das Rohr 14 zurück zu dem Ansaugrohr 19 geleitet wird, so daß der Innenaustauscher 16 dann als Kondensator und der Außenaustauscher 11 als Verdampfer wirkt. Auf diese Weise gibt der Innenaustauscher 16 Wärme an die durch ihn hindurchgehende Luft zur Erwärmung des Raumes ab, und der Austauscher 11 absorbiert Wärme aus der über ihn gehenden Außenluft. Falls während dieses Kreislaufes, der als »Heizkreislauf« bezeichnet wird, die Temperatur der Außenluft unter 4° C fallen sollte, kann die Temperatur der Außenaustauscheroberfiäche leicht unter 0° C fallen, was zu einem Gefrieren von irgendwelchem auf ihr kondensiertem Wasser führt, wie dies in der Technik bekannt ist.When the solenoid 23 is energized, the mechanism of the valve 13 shifted so that refrigerant from the compressor discharge pipe 12 through the pipe 18 is fed to the indoor exchanger 16 and refrigerant from the outdoor exchanger 11 is passed through the pipe 14 back to the suction pipe 19, so that the internal exchanger 16 then acts as a condenser and the external exchanger 11 as an evaporator. To this The internal exchanger 16 gives heat to the air passing through it Heating of the room begins, and the exchanger 11 absorbs heat from the above it outgoing outside air. If during this cycle, which is referred to as the »heating cycle« the temperature of the outside air should drop below 4 ° C, the temperature can the external exchanger surface can easily fall below 0 ° C, which leads to freezing from any water condensed on it, as is known in the art is.

Der Motor für den Kompressor 10 wird durch einen Thermostaten 24 gesteuert, der von geeigneter bekannter Art sein kann und ein auf die Raumtemperatur ansprechendes Thermoelement zur Betätigung von Schalteinrichtungen zum Öffnen und Schließen des Kompressorkreises aufweist, dessen eine Seite eine Starkstromleitung L 1 einschließt und dessen andere Seite einen Draht 25 zu einer Klemme des Thermostaten 24 und einen Draht 26 aufweist, der die Verbindung von einer zweiten Klemme des Thermostaten zu einer Leitung L 2, der anderen Seite des Starkstromkreises, herstellt. Der beschriebene Kreis wird durch den Thermostaten 24 geschlossen, wenn die Raumtemperatur einen vorbestimmten Wert erreicht, z. B. 27° C, und geöffnet, wenn die Temperatur z. B. auf 24,5° C fällt. Dieser Kreis wird auch durch den Thermostaten geschlossen, um einen Heizkreislauf einzuleiten, wenn die Raumtemperatur auf 22° C fällt, und geöffnet, wenn die Temperatur auf z. B. 24° C steigt.The motor for the compressor 10 is controlled by a thermostat 24 , which may be of any suitable known type and which has a room temperature responsive thermocouple for actuating switching means for opening and closing the compressor circuit, one side of which includes a power line L 1 and the other Side has a wire 25 to a terminal of the thermostat 24 and a wire 26 which connects a second terminal of the thermostat to a line L 2, the other side of the power circuit. The circuit described is closed by the thermostat 24 when the room temperature reaches a predetermined value, e.g. B. 27 ° C, and open when the temperature z. B. falls to 24.5 ° C. This circuit is also closed by the thermostat to initiate a heating cycle when the room temperature drops to 22 ° C, and opened when the temperature drops to e.g. B. 24 ° C rises.

Das eine Ende des Solenoids 23 ist mit der Starkstromleitung L 2 über einen von Hand zu betätigenden Ein- und Ausschalter 27 verbunden, welcher einen von Hand betätigbaren Kontaktei128 aufweist, der zu und von einem Kontakt 29 bewegt werden kann, um den Stromkreis zu dem Solenoid zu schließen oder zu unterbrechen, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Kontaktteil 28 von dem Kontakt 29 entfernt wird, das Solenoid 23 enterregt und das Umsteuerventil 13 eingestellt, um einen Kühlkreislauf zu erzeugen. Wenn es erwünscht ist, Heizkreisläufe vorzusehen, wird der Kontaktteil 28 auf den Kontakt 29 gelegt, wodurch eine Erregung des Solenoidkreises erfolgt, so daß das Wärmepumpensystem in den Zustand zur Erzeugung eines Heizkreislaufes gebracht wird. Es ist ersichtlich, daß der Thermostat 24 das Arbeiten des Kompressors 10 steuert, um richtige Kühl- und Heizhöhen aufrechtzuerhalten. Der Handschalter 27 kann durch einen thermostatisch betätigten Schalter ersetzt werden, welcher auf Raumtemperaturen anspricht, um selbsttätig die Stromkreise zu schalten und ein Erhitzen oder Kühlen in Abhängigkeit von der in dem Raum herrschenden Temperatur vorzusehen.One end of the solenoid 23 is connected to the power line L 2 a manually operated on and off switch 27 connected, which one manually actuable contact i128 which moves to and from a contact 29 can be used to complete or break the circuit to the solenoid, as can be seen from FIG. In the illustrated embodiment of the invention when the contact part 28 is removed from the contact 29, the solenoid 23 becomes de-energized and the reversing valve 13 adjusted to generate a cooling circuit. If it is desired to provide heating circuits, the contact portion 28 is on the Contact 29 placed, whereby an excitation of the solenoid circuit takes place, so that the Heat pump system is brought into the state for generating a heating circuit. It can be seen that the thermostat 24 controls the operation of the compressor 10, to maintain proper cooling and heating levels. The hand switch 27 can through a thermostatically operated switch can be replaced, which is set to room temperatures responds to automatically switch the circuits and heating or cooling to be provided depending on the temperature prevailing in the room.

Das andere Ende des Solenoids 23 ist mit einer Klemme eines Regelmechanismus 30 verbunden, der eine gewöhnlich geschlossene Schaltereinrichtung enthält, welche den Stromkreis über einen Draht 31 zu der Leitung L 1 schließt.The other end of the solenoid 23 is connected to a clamp of a control mechanism 30 connected which includes a usually closed switch means which the circuit via a wire 31 to the line L 1 closes.

Wie zuvor ausgeführt, kann sich während der Heizkreisläufe leicht Eis auf dem Außenaustauscher bilden, und um eine merkliche Anhäufung von Eis zu verhindern, wirkt der Regelmechanismus 30 derart, daß der Solenoidkreis geöffnet wird, wenn sich Eis auf dem Außenaustauscher sammelt, um zeitweise eine Umsteuerung der Wirkung der Wärmepumpe zu bewirken und die Temperatur des Außenaustauschers rasch über 0° C zu erhöhen, indem ihm heißes Gas von dem Kompressor unmittelbar zugeführt wird. Nachdem das Eis geschmolzen ist, wird der Solenoidkreis wieder geschlossen, um die Heizkreisläufe gemäß der Einstellung des Schalters 27 wieder in Gang zu setzen.As previously stated, during the heating cycles it can be easy Ice will form on the outdoor exchanger and there will be a noticeable build-up of ice prevent, the control mechanism 30 acts so that the solenoid circuit is opened If ice collects on the external exchanger, it is temporarily reversed the effect of the heat pump and the temperature of the external exchanger increase rapidly above 0 ° C by giving it hot gas from the compressor immediately is fed. After the ice has melted, the solenoid circuit is closed again, to restart the heating circuits according to the setting of switch 27.

Gemäß den Fig. 2 und 3 weist der Regelmechanismus 30 einen Rahmen 32 mit offenen Enden auf, der einen gewöhnlich geschlossenen elektrischen Schalter besitzt, welcher von einem an dem Rahmen befestigten Isolierblock 33 getragen wird. Der Schalter kann von irgendeiner geeigneten Ausbildung sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Anschlußglied 34 vorhanden, das in den Isolator eingebettet ist und an dem einen Ende eines einen Kontakt tragenden Armes 35 schwenkbar angebracht ist. Das freie Ende des Kontaktarmes 35 ist mit einer Schnappwirkung zwischen einem Kontakt an einem in den Isolierblock eingebetteten Anschlußglied 36 und einem Anschlagglied 37, das ebenfalls in den Isolierblock eingebettet ist, bewegbar. Ein Lenker 38, der mit seinem linken Ende an dem Arm 35, wie dargestellt, schwenkbar gelagert ist, ist mit einem an dem Anschlußglied 34 schwenkbar angeordneten Betätigungsarm 39 durch eine Zugfeder 40 verbunden, so daß eine Verlagerung des Betätigungsarmes nach der einen oder anderen Seite der Totpunktstellung der Feder mit Bezug auf den Lenker 38 bewirkt, daß der Lenker von der einen Seite des Armes 35 auf die andere Seite schnappt und dadurch den Arm zwischen dem Kontakt am Anschlußglied 36 und dem Anschlag 37 schnappend bewegt, um einen Stromkreis über die Anschlußglieder 34 und 36 zu schließen oder zu unterbrechen. Der Lenker 38 hat im Abstand angeordnete Anschlagklauenteile 41, welche mit einem Teil des Anschlußgliedes 34 in Eingriff treten können, um die Ausschwenkbewegung des Lenkers zu begrenzen.According to FIGS. 2 and 3, the control mechanism 30 has a frame 32 with open ends, which is a usually closed electrical switch which is supported by an insulating block 33 attached to the frame. The switch can be of any suitable design. In the illustrated Embodiment there is a connecting member 34 which is embedded in the insulator and is pivotally attached to one end of an arm 35 carrying a contact is. The free end of the contact arm 35 is with a snap action between a Contact with a terminal member 36 embedded in the insulating block and a stop member 37, which is also embedded in the insulating block, movable. A handlebar 38, which is pivotably mounted with its left end on the arm 35, as shown, is with an actuating arm 39 pivotably arranged on the connecting member 34 connected by a tension spring 40, so that a displacement of the actuating arm after one side or the other of the dead center position of the spring with respect to the handlebar 38 causes the handlebar to move from one side of the arm 35 to the other side snaps and thereby the arm between the contact on the connecting member 36 and the stop 37 moved snapping to a circuit via the connecting members 34 and 36 to close or interrupt. The handlebar 38 has spaced-apart stop pawl parts 41, which can engage with a part of the connecting member 34 to the Limit pivoting movement of the handlebar.

Der Betätigungsarm 39 wird durch die Spannung der Feder 40 dauernd nach oben gedrückt, und ein von ihm vorstehender Teil 42 steht mit der Unterseite eines Betätigungshebels 44 im Eingriff, der mittels eines Stiftes 45 schwenkbar an dem Rahmen 32 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform wird von der Unterseite des Hebels 44 ein Isolierstück 46 getragen, um den Hebel von den Schalterteilen elektrisch zu isolieren.The actuating arm 39 is made permanent by the tension of the spring 40 pressed upwards, and a protruding part 42 is upside down an actuating lever 44 in engagement, which is pivotable by means of a pin 45 is arranged on the frame 32. In the illustrated embodiment of the underside of the lever 44 an insulating piece 46 carried to the lever from the To isolate switch parts electrically.

Die Bewegung des Betätigungshebels 44 wird durch zwei auf Wärme ansprechende Elemente beeinflußt, von denen das eine Element 47 eine übliche ausdehnbare Metalldose 48 aufweist, das in einer an der Unterseite des Rahmens 32 befestigten Schale 49 eingeschlossen ist. An der Dose 48 ist ein Rohr 50 mit einem Gefäß 51 befestigt, und die Dose, das Rohr und das Gefäß sind teilweise mit einer geeigneten wärmeempfindlichen Flüssigkeit in solchem Umfang gefüllt, daß das Gefäß jederzeit etwas Flüssigkeit und Dampf enthält. Das Gefäß 51 ist an einem Teil des Rohres befestigt, welches den Außenaustauscher 11 bildet, so daß die Temperatur des Gefäßes den Temperaturänderungen der Wandungen des Austauschers genau folgt. Irgendeine geeignete .Klemmanordnung (nicht dargestellt) kann dazu benutzt werden, das Gefäß 51 an dem Wärmeaustauscher zu befestigen. Durch eine solche Füllung des Gefäßes 51, des Rohres 50 und der Dose 48, daß Flüssigkeit in diesen drei Organen vorhanden ist, jedoch nur in einem Teil des Gefäßes, entspricht der Druck innerhalb der Dose jederzeit der Temperatur des Gefäßes. Die Dose 48 hat auf der Außenwand eine Stoßstange 52, welche mit einem Knopf 53 im Eingriff steht, der an dem Hebel 44 befestigt ist.The movement of the operating lever 44 is thermally responsive by two Affects elements, of which one element 47 is a conventional expandable metal can 48, which is in a shell 49 which is fastened to the underside of the frame 32 is included. A tube 50 with a vessel 51 is attached to the can 48, and the can, tube and vessel are partially sensitive to heat with a suitable one Liquid filled to such an extent that the vessel is filled with liquid at all times and contains steam. The vessel 51 is attached to a part of the pipe, which the external exchanger 11 forms, so that the temperature of the vessel the temperature changes exactly follows the walls of the exchanger. Any suitable .clamping arrangement (not shown) can be used to attach the vessel 51 to the heat exchanger to fix. By such a filling of the vessel 51, the tube 50 and the can 48 that there is fluid in these three organs, but only in part of the vessel, the pressure inside the can corresponds at all times to the temperature of the Vessel. The can 48 has a bumper 52 on the outer wall, which with a Button 53 is engaged, which is attached to the lever 44.

Das zweite auf Wärme ansprechende Element weist eine mit Dampf gefüllte, ausdehnbare Metalldose 54 auf, welche mit dem Knopf 53 an dem Hebel 44 auf der dem Element 48 gegenüberliegenden Seite im Eingriff steht und welche dem Element 48 mit einer Kraft entgegenwirkt, die der Temperatur der Luft entspricht, die unmittelbar von dem Außenaustauscher durch den offenen Rahmen 32 hindurchgeht, wobei der Rahmen vorzugsweise in einer solchen Stellung angeordnet ist, daß seine Stirnseiten in Ausrichtung mit der Luftströmung von dem Außenaustauscher liegen. Das Element 54 wird einstellbar von der Oberwandung des Rahmens durch eine Schraube 55 getragen, die, wie dargestellt, in eine Mutter 56 geschraubt ist, so daß das Element 54 in die richtige Lage mit Bezug auf den Betätigungshebel 44 gebracht werden kann. Die Dose 54 enthält einen geeigneten Dampf, der bei etwa 4° C zu kondensieren beginnt, so daß oberhalb dieser Temperatur die Erhöhung des Innendruckes unbedeutend ist im Vergleich zu der Druckerhöhung, die Temperaturerhöhungen unter 4° C entspricht.The second heat-sensitive element has a steam-filled, expandable metal can 54, which with the button 53 on the lever 44 on the Element 48 opposite side is engaged and which the element 48 counteracts with a force that corresponds to the temperature of the air that immediately from the outdoor exchanger through the open frame 32, the frame is preferably arranged in such a position that its end faces in Alignment with the air flow from the outdoor exchanger. The element 54 is adjustable supported by the upper wall of the frame by a screw 55, which, as shown, is screwed into a nut 56 so that the element 54 in FIG the correct position with respect to the operating lever 44 can be brought. the Can 54 contains a suitable vapor that begins to condense at around 4 ° C, so that above this temperature the increase in internal pressure is insignificant compared to the pressure increase, which corresponds to temperature increases below 4 ° C.

Der Hebel 44 wird im Uhrzeigersinn durch eine Zugfeder 57 gespannt, die an einer Schraube 58 befestigt ist, welche in der Oberwandung des Rahmens drehbar angeordnet ist und welche gedreht werden kann, um den Zug der Feder 57 auf den Hebel 44 einzustellen.The lever 44 is tensioned clockwise by a tension spring 57, which is attached to a screw 58 which is in the top wall of the frame rotatable is arranged and which can be rotated to pull the spring 57 on the lever 44 set.

Ein Widerstand gegen die Bewegung des Hebels 44 im Uhrzeigersinn ist durch eine Druckfeder 60 vorgesehen, welche sich gegen ein Kolbenelement abstützt, das eine Scheibe 61 mit einem vorstehenden Teil 62 aufweist, der sich durch eine Öffnung in einer Buchse 63 erstreckt, die an einem Bügel 64 befestigt ist, welcher zwischen den Seitenwandungen des Rahmens 32 getragen wird. Das obere Ende der Feder 60 ist durch eine Scheibe 66 einstellbar, die auf eine Schraube 67 geschraubt ist, welche von der oberen Rahmenwandung, wie dargestellt, drehbar getragen wird. Durch Drehen der Schraube 67 wird die Scheibe 66 bewegt, um nach Wunsch die Spannung der Feder zu erhöhen oder herabzusetzen. Die Scheibe 61 begrenzt die Abwärtsbewegung des vorstehenden Teiles 62, und dieser vorstehende Teil kann sich über das untere Ende der Buchse 63 hinaus erstrecken, so daß er mit dem Hebel 44 während dessen Schalterschließbewegung, aber nicht während dessen Schalteröffnungsbewegung in Eingriff kommt. Ferner bildet die Buchse 63 einen Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Hebels 44 im Uhrzeigersinn, wenn die Temperatur des Gefäßes 51 verhältnismäßig hoch ist, z. B. wenn der Außenaustauscher 11 als Kondensator wirkt.A resistance to the movement of the lever 44 in the clockwise direction is provided by a compression spring 60 which bears against a piston element which has a disc 61 with a protruding part 62 which extends through an opening in a bush 63 on a bracket 64, which is supported between the side walls of the frame 32. The upper end of the spring 60 is adjustable by a washer 66 which is screwed onto a screw 67 which is rotatably supported by the upper frame wall as shown. Turning the screw 67 moves the washer 66 to increase or decrease the tension of the spring as desired. The disc 61 limits the downward movement of the protruding portion 62 and this protruding portion can extend beyond the lower end of the sleeve 63 so that it engages the lever 44 during its switch closing movement but not during its switch opening movement. Furthermore, the socket 63 forms a stop for limiting the movement of the lever 44 in the clockwise direction when the temperature of the vessel 51 is relatively high, e.g. B. when the external exchanger 11 acts as a condenser.

Wie zuvor ausgeführt, ist die Regelvorrichtung 30 mit Bezug auf den Außenaustauscher 11 so angeordnet, daß von diesem abgegebene Luft durch den Rahmen 32 tritt und die Dose 5 umgibt, so daß während der Heizkreisläufe die Dose einen Innendruck hat, der sich entsprechend den Änderungen der Temperatur der Luft, welche den Außenaustauscher verläßt, wahrnehmbar ändert, aber nur unter 4° C. Wie oben angegeben, sind die Dose 48, das Rohr 50 und nur ein Teil des Gefäßes 51 mit Flüssigkeit gefüllt, so daß der Dampfdruck in dem Gefäß den Druck in der Dose bestimmt, während die Temperatur der Flüssigkeit in der Dose keine Wirkung auf diesen Druck hat. Die Differenz zwischen der Temperatur der Luft, welche den Außenaustauscher 11 verläßt, und der Temperatur der Wandung dieses Austauschers ist gewöhnlich verhältnismäßig gering, z. B. in der Größenordnung von 4 bis 6° C, und die Spannung der Feder 57 wird so eingestellt, daß, wenn die Drücke in den sich entgegenwirkenden Dosen 48, 54 z. B. einer Temperaturdifferenz von nicht mehr als 5° C entsprechen, der Hebel 44 annähernd in der in Fig. 2 gezeigten Stellung bleibt, d. h. in einer solchen Stellung, bei welcher die Schalterkontakte 35, 36 im Eingriff sind.As previously stated, the control device 30 is arranged with respect to the external exchanger 11 so that air discharged from this passes through the frame 32 and surrounds the can 5, so that during the heating cycles the can has an internal pressure which changes in accordance with the changes in the Temperature of the air leaving the external exchanger changes perceptibly, but only below 4 ° C. As stated above, the can 48, the tube 50 and only part of the vessel 51 are filled with liquid, so that the vapor pressure in the vessel is Pressure in the can is determined, while the temperature of the liquid in the can has no effect on this pressure. The difference between the temperature of the air leaving the external exchanger 11 and the temperature of the wall of this exchanger is usually relatively small, e.g. B. on the order of 4 to 6 ° C, and the tension of the spring 57 is adjusted so that when the pressures in the opposing cans 48, 54 z. B. correspond to a temperature difference of not more than 5 ° C, the lever 44 remains approximately in the position shown in Fig. 2, ie in such a position in which the switch contacts 35, 36 are in engagement.

Wenn sich auf dem Austauscher Eis bildet, setzen dessen Isoliereigenschaften den Wärmeaustausch zwischen dem Austauscher und der Luft herab, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur der Austauscherwände fällt, während die Temperatur der von ihnen abgegebenen Luft zu steigen sucht. Demzufolge sucht sich die Dose 48 zusammenzuziehen, während der Druck in der Dose 54 sich zu erhöhen sucht. Die Spannung der Feder 57 ist derart, daß die gerade beschriebenen Änderungen des Innendruckes der Dosen 48, 54 zu einer Bewegung des Armes 44 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn führen, wodurch der Schalterarm 35 so betätigt wird, daß er sich von dem Kontakt an dem Anschlußglied 36 fortbewegt und dadurch den Stromkreis durch das Solenoid 23 des Umsteuerventils öffnet. Hierdurch wird eine Umsteuerung des Wärmepumpenkreislaufes bewirkt, so daß heißes Gas von dem Kompressor in den Außenaustauscher 11 abgegeben und die Temperatur des Austauschers rasch erhöht wird, um das Eis zu schmelzen. Die Spannung der Feder 57 bestimmt die Temperaturdifferenz, die zwischen dem Gefäß 51 und der Dose 54 vorhanden sein muß, bevor der Schalter geöffnet wird; diese Differenz kann verschiedene Werte für verschiedene Anlagen haben.If ice forms on the exchanger, its insulating properties set the heat exchange between the exchanger and the air decreases, thereby causing is that the temperature of the exchanger walls falls, while the temperature of the the air given off by them seeks to rise. As a result, the can 48 tries to contract, while the pressure in the can 54 seeks to increase. The tension of the spring 57 is such that the changes just described in the internal pressure of the cans 48, 54 lead to a movement of the arm 44 counterclockwise, whereby the switch arm 35 is operated to move away from the contact on the connector 36 moves and thereby the circuit through the solenoid 23 of the reversing valve opens. This causes a reversal of the heat pump circuit so that hot gas released from the compressor in the external exchanger 11 and the temperature of the exchanger is increased rapidly to melt the ice. The tension of the spring 57 determines the temperature difference that exists between the vessel 51 and the can 54 must be before the switch is opened; this difference can have different values for different plants.

Wenn die Temperatur des Austauschers 11 steigt, erhöht sich der Druck in der Dose 48 und bewegt den Hebel 44 entgegen dem Druck der Dose 54, der sich bei Temperaturen oberhalb 4° C nicht wesentlich erhöht, in Eingriff mit dem vorstehenden Teil 62, wodurch einer weiteren Bewegung des Hebels durch die Feder 60 entgegengewirkt wird, so daß ein höherer Druck oder eine höhere Temperatur in dem Wärmeaustauscher 11 erforderlich ist, um schließlich zu bewirken, daß die Dose 48 den Hebel 44 bewegt und den Kontaktarm 35 betätigt, um ihn mit dem Anschlußglied 36 in Eingriff zu bringen und den Solenoidkreis wieder zu schließen und dadurch den Heizkreislauf des Systems wiederherzustellen. Es ist ersichtlich, daß die Temperatur, bei welcher der Schalter sich wieder schließt, von der Spannung der Feder 60 abhängt.When the temperature of the exchanger 11 increases, the pressure in the can 48 increases and moves the lever 44 against the pressure of the can 54, which does not increase significantly at temperatures above 4 ° C, into engagement with the protruding part 62, whereby a Further movement of the lever is counteracted by the spring 60, so that a higher pressure or a higher temperature in the heat exchanger 11 is required to finally cause the can 48 to move the lever 44 and actuate the contact arm 35 to contact it with the To bring connector 36 into engagement and reclose the solenoid circuit and thereby restore the heating circuit of the system. It can be seen that the temperature at which the switch closes again depends on the tension of the spring 60.

Wennn das System im Kälte- oder Kühlkreislauf arbeitet, kann die Temperatur des Außenaustauschers 11 gewöhnlich in der Größenordnung von 60 oder 66° C liegen, so daß der Druck in der Dose 48 den Arm 44 in der Schalterschließstellung und gegen die Buchse 63 hält. Obwohl die Temperatur der über die Dose 54 gehenden Luft im wesentlichen die gleiche oder innerhalb etwa 6° C liegt, erhöht die Dose 54 auf Grund des Umstandes, daß sie eine beschränkte Füllung an wärmeempfindlichem Mittel hat, nicht wahrnehmbar ihre Kraft, welche der Dose 48 entgegenwirkt, wenn die Temperatur über 4° C steigt. Auf diese Weise ist der Regelmechanismus 30 wirksam, um seinen Schnappschalter nur während solcher Bedingungen zu betätigen, in denen sich Eis auf dem Außenaustauscher bilden kann.If the system is working in the refrigeration or cooling circuit, the temperature can of the external exchanger 11 are usually of the order of 60 or 66 ° C, so that the pressure in the can 48 moves the arm 44 in the switch closed position and against the socket 63 holds. Although the temperature of the air passing through the can 54 is in the is substantially the same or within about 6 ° C, the can 54 increases Reason for the fact that they have a limited filling of heat-sensitive agent has imperceptible its force which the can 48 counteracts when the temperature rises above 4 ° C. In this way, the control mechanism 30 is effective to its Snap-action switches should only be operated during conditions in which there is ice can form on the external exchanger.

Im vorstehenden ist nur eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben worden. Es können zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es ist ersichtlich, daß die Erfindung dazu benutzt werden kann, um Eis auf Wärmeaustauschern von anderen Anlagen als Systemen mit Umkehrkreislauf festzustellen, und das andere Ausführungsformen von Entfrostungs- oder Abtaueinrichtungen als die dargestellten geregelt oder gesteuert werden können.In the above, only one embodiment of the invention is described in more detail been. Numerous changes can be made without falling outside the scope of the Invention to leave. It can be seen that the invention can be used to do so can put ice on heat exchangers from systems other than reverse cycle systems determine, and the other embodiments of defrosting or defrosting devices can be regulated or controlled as those shown.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cooling system with a heat exchanger, the one Brings heat exchange with a working medium and a temperature range above and below 0 ° C, a defroster, which the temperature of the Heat exchanger can rise above 0 ° C and cooperates with a control mechanism, which contains a control device movable between two working positions, one heat-sensitive device with two heat-sensitive elements, one of which one of the, temperature of the working medium in the vicinity of the heat exchanger and the other of temperature exposed to the wall of the heat exchanger and one between the heat responsive device and the control device provided working connection for moving the control device between their two working positions, characterized by means that counteract the Effect of the one heat-sensitive element at temperatures above about 4 ° C to limit the heat responsive device for actuation of the control device ineffective if the temperature of the working fluid is above about 4 ° C.

2. Cooling system according to claim 1, characterized in that one of the heat-sensitive Elements in response to an increase in the temperature of the working fluid, which it is subject to movement of the control device from one position to the the other position causes the other thermosensitive element to respond a movement of the control device upon a decrease in the temperature of the heat exchanger from one position to the other.

3. Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-sensitive elements are expandable Have elements, of which the one that affects the temperature of the working medium responds in the vicinity of the heat exchanger, has a vapor filling that points to a Amount is limited, which is completely evaporated at about 4 ° C.

4. Cooling system according to claim 3, characterized in that the other element is a liquid and has steam filling at all working temperatures and well above 4 ° C. In References considered: U.S. Patent No. 2,728,197.