DE2730648A1

DE2730648A1 - Abtaubarer verdampfer

Info

Publication number: DE2730648A1
Application number: DE19772730648
Authority: DE
Inventors: Gottfried Neumann
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1979-01-25

Description

Abtaubarer Verdampfer
Die Erfindung betrifft einen abtaubaren Verdampfer einer Kältemaschine, insbesondere einer Wärmepumpe, mit parallelen Lamellen und einer Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Vereisung der Lamellen.
In der deutschen Auslegeschrift 12 13 868 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung des Abtauvorgangs von Kühlanlagen beschrieben, bei der ein fadenförmiges Fühlerelement eine Elektrode eines Niederspannungssteuerkreises bildet, der durch eine Eisschicht geschlossen wird. Das fadenförmige Fühlerelement verläuft hierbei etwa parallel zur Oberfläche des Verdampfers und soll auf dem überwiegenden Teil seiner Länge von einer Eisschicht mechanisch oder kontaktelektrisch umschlossen und verankert sein. Ein solches Fühlerelement eignet sich schon auf Grund seiner geringen mechanischen Belastbarkeit nicht für im Freien stehende Verdampfer von Wärmepumpen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verdampfer vorzuschlagen, bei dem eine Abtauvorrichtung durch eine Sensoreinrichtung eingeschaltet wird, ohne daß Eis mit dieser in körperlichen Kontakt treten muß.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß an der einen Seite des Verdampfers ein Ultraschallsender und an der anderen Seite des Verdampfers ein Ultraschallempfänger angeordnet ist und daß Sender und Empfänger auf einer zwischen zwei benachbarten Lamellen verlaufenden Verbindungslinie liegen. Das Ultraschallsignal wandert dabei zwischen den Lamellen des Verdampfers hindurch, und der Empfänger führt zum Einschalten einer Abtaueinrichtung, wenn das Ultraschallsignal durch Eisbildung zwischen den Lamellen gestört wird.
Von Vorteil ist dabei, daß sich eine Vereisung unabhängig von einem körperlichen Kontakt des Eises mit der Sensoreinrichtung feststellen läßt. Die mechanische Belastung der Sensoreinrichtung ist damit vermindert. Die Sensoreinrichtung ist auch von der Umgebungstemperatur unabhängig. Dies ist günstig, da niedrige Temperaturen nicht zwangsläufig zu einer Vereisung führen und bei höheren Temperaturen bereits eine Vereisung auftreten kann.
Auch die Luftfeuchtigkeit und die zwischen den Lamellen des Verdampfers auftretende Strömungsgeschwindigkeit der Luft haben keinen Einfluß auf die Sensoreinrichtung, so daß eine Beeinflussung der Sensoreinrichtung durch die mit der Eisbildung in Zusammenhang stehenden Umweltkriterien vermieden ist. Die Sensoreinrichtung spricht nur auf die in diesem Zusammenhang allein interessierende Eisbildung an.
Um die Störung des Ultraschallempfängers durch akustische Fremdsignale auszuschließen, kann der Ultraschallsender impulsmoduliert sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Verdampfer mit einer Sensoreinrichtung, schematisch in Seitenansicht, Fig. 2 den Verdampfer nach Fig. 1 von oben und Fig. 3 eine Schaltung der Sensoreinrichtung.
Ein Mantel 1 eines Verdampfers ist an seiner Lufteintrittsseite 2 und seiner Luftaustrittsseite 3 offen. In dem Mantel 1 sind Lamellen 4 angeordnet. Durch die Lamellen sind mit diesen wärmeleitend verbundene Verdampferrohre 5 geführt. Vor den Lamellen ist ein Ultraschallsender 6 und hinter den Lamellen ein Ultraschallempfänger 7 befestigt. Der Ultraschallsender 6 und der Ultraschallempfänger 7 liegen auf einer zwischen zwei benachbarten Lamellen hindurchlaufenden geraden Verbindungslinie.
Im Mantel 1 ist weiterhin ein den Luftstrom durch die Lamellen aufrechterhaltender Ventilator 8 angebracht.
Der Sender 6 ist von einer Oszillatorschaltung 9 gespeist.
Der Oszillator arbeitet vorzugsweise mit einer Frequenz von etwa 170 kHz. Die Wellenlänge der vom Sender 6 abgestrahlten Schallwellen ist damit kleiner als 2 mm. Sie liegt unterhalb des Lamellenabstandes.
Der Ultraschallempfänger 7 ist über einen Verstärker 10 an einen Gleichrichter 11 angeschlossen. Diesem ist eine Schwellwertschaltung, beispielsweise ein Schmitt-Trigger 12 nachgeschaltet. Am Ausgang des Gleichrichters 11 steht damit ein der Intensität der vom Empfänger 7 empfangenen Ultraschallschwingungen proportionales Gleichspannungssignal an. Am Ausgang der Schwellwertschaltung 12 liegt ein Relais 13, dessen Schalter im Kreis einer Abtaueinrichtung liegt, die den Verdampfer bei Vereisung beheizt. Die Schaltungen 9 bis 13 liegen zur Spannungsversorgung an einem Netzteil 14.
Die Schaltschwelle der Schwellwertschaltung 12 ist einstellbar. Sie wird so eingestellt, daß dann, wenn die Vereisung der Lamellen 4 gerade ein unzulässiges Maß erreicht hat und damit das Ultraschallsignal entsprechend gedämpft ist, das Relais 13 anspricht. Der unzulässige Grad der Vereisung läßt sich unter Berücksichtigung des gerade noch wirtschaftlichen Wirkungsgrades des Verdampfers bzw. der Wärmepumpe festlegen. Die Anwendung der Ultraschallwellen erlaubt einen weiten Einstellbereich. Die Ultraschallwellen werden schon durch geringe Vereisung zufolge des schlechten Reflektionsgrades der vereisten Oberfläche gegenüber der blanken Oberfläche der Lamellen 4 in ihrer Intensität soweit vermindert, daß sich dies zur Auslösung der Schaltung des Relais ausnutzen läßt.
Die Schaltung kann aber auch so unempfindlich eingestellt werden, daß die Schwellwertschaltung 12 bzw. das Relais 13 erst anspricht, wenn die Vereisung die akustische Strecke zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 7 unterbrochen hat.

Claims

Patentansprüche/Schutzansprüche (½; Abtaubarer Verdampfer einer Kältemaschine, insbesondere Wärmepumpe, mit parallel laufenden Lamellen und einer Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Vereisung der Lamellen, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Seite des Verdampfers (4, 5) ein Ultraschallsender (6) und an der anderen Seite des Verdampfers (4, 5) ein Ultraschallempfänger (7) angeordnet ist und daß Sender (6) und Empfänger (7) auf einer zwischen zwei benachbarten Lamellen (4) verlaufenden Verbindungslinie liegen.
2. Abtaubarer Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsender (6) impulsmoduliert ist.
3. Abtaubarer Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ultraschallsender (6) abgestrahlte Wellenlänge kleiner als der Abstand der Lamellen (4) ist.