Verfahren und Einrichtung zur Entfeuchtung von wärmeisolierenden Wänden eines Kühlraumes. Die Erfindung betrifft. ein Verfahren und eine Einriehtung zur Entfeuchtung von wärmeisolierenden Wänden eines Kühlraumes.
Das Verfahren besteht darin, dass Luft durch ein Kühlelement unter den Gefrier punkt auf eine unter der Kühlraumtempera- tur liegende Temperatur gekühlt und darauf durch im Innern der Wände befindliche Ka näle geführt wird, und dass mittels einer Ent- frostungsanordnung das sich bildende Eis des Kühlelementes jeweils zur Sehmelzung ge bracht und entfernt wird.
Feuchtigkeit. tritt stets in Form von hv- groskopiseh gebundenem -NV asser im Isola tionsmaterial auf, wo sie, insbesondere bei Mehrsehiehtenisolationen, keinen praktischen Nachteil bedeutet;
wenn jedoeh der Druck des in der Luft befindliehen Dampfes an irgend einer Stelle der Wand einen Wert. überschrei tet, der dem Druck für gesättigten Wasser dampf bei der an der betreffenden Stelle herr schenden Temperatur entspricht, fällt freies Wasser aus, das bei gewissen Isolationstypen in sehr schädlichem Grad das Isolationsvermö gen verschlechtert und das Isolationsmaterial auch zerstören kann. Die bisher bekannten Anordnungen der in Rede stehenden Art lö sen das Problem, die Isolation trocken zu halten, in vielen Fällen, während sie in an dern Fällen immer noch unzureichend sind.
Ein Beispiel für Betriebszustände, die die bisherigen Lüftungsmethodennicht unter allen Umständen beherrschen, kommt bei sogenann- ter Tiefkühlung von Esswaren und dergleichen vor, wo die Temperatur im Kühlraum von der Grössenordnung -20 C und darunter ist. Bei diesen niedrigen Temperaturen hat die Dampfdruckkurve einen sehr flachen Ver lauf, das heisst eine Änderung der Tempera tur um einige Grade ändert das Vermögen der Luft, Wasser aufzunehmen, nur sehr un bedeutend. Bei z.
B. -20 C ist das Vermö gen der Luft, Wasser aufzunehmen, bei einer Temperaturerhöhung um 1 C etwa viermal geringer als bei gleicher Temperaturerhöhung bei 0 C bei sonst gleichartigen Umständen. Im ersteren Falle ist daher eine viermal so grosse Menge Ventilationsluft pro Zeiteinheit. erforderlich, damit der gleiche Trocknungs- effekt erreicht werden soll. In ungefähr der gleichen Proportion variiert das Vermögen der Luft, Feuchtigkeit aufzunehmen bei kon stanter Temperatur, das heisst von einer ge wissen partiellen bis zur vollständigen Sätti gung. Dieses Vermögen ist also bei Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes von z.
B. 80 % auf 100 ö etwa viermal geringer bei minus 20 C als bei 0 C.
Wenn die Isolation keine besondere Zir- kulationsspalt.en für die Trockenluft enthält, so dass diese sich ihre eigenen Wege durch die Isolation suchen muss, wird die Haupt menge der Luft an der warmen Seite der Isolation einströmen, da die Triebsäule hier am grössten ist, und ein geregelter Tr ock- nungs- bzw. Entfeuchtungsvorgang ist nicht gewährleistet.
Zur Durchführung des Verfahrens ist er findungsgemäss eine Einrichtung vorgesehen, bei der die Wände des Kühlraumes als Dop pelwand mit zwischen Innen- und Aussen wand befindlichen Kanälen ausgeführt sind, welche durch eine Leitung für die Luftzufuhr zu ihnen mit einem im Kühlraum befindlichen Kühlelement verbunden sind.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele der Einrich tung beispielsweise beschrieben.
Fig.1 ist ein Vertikalschnitt durch einen Kühlraum mit erfindungsgemässer Einrich tung; Fig.2 zeigt einen Teil dieser Anordnung teilweise im Schnitt in. grösserem Massstab; Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch einen Kühlraum mit einer andern Ausführungsform der Einrichung.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Bezeichnungen für gleichartige Teile ange wandt worden.
In der Zeichnung bezeichnet 10 die Wan dung eines Kühlraumes, wobei der Begriff Wandung auch Boden und Decke einschliesst. Die Wände können in bekannter Weise aus geführt sein mit einer innern Bekleidung oder Schicht 12 und einer äussern Bekleidung oder Schicht 14 und einer dazwischen angeord neten Isolationsschicht 16, z. B. aus Kork oder mehrschichtigem Material. Die Bekleidungen 12 und 14, von denen die erstere aus Faser platten, wie z.
B. solche, die mittels Asbest fasern und Zement gebildet sind, bzw. wider standsfähigerem Material am Boden bestehen und die letztere aus Beton, Ziegel oder der gleichen ausgeführt sein kann, werden, vor zugsweise auf der Innenseite, mit einem kräf tigen, undurchbrochenen Belag aus für Dif fusion schwer durchdringbarem Material, in erster Linie Asphalt, versehen.
Bei Tiefküh lung, bzw. in solchen Fällen, wo die Kühl raumtemperatur stets oder fast stets geringer als die der Umgebung ist, ist es jedoch vor- teilhaft, einen derartigen Belag iiieht an der Schicht 12 anzubringen. Näher bei der Schicht 12 als bei der Schicht 14 wird ein Ventila tionsspalt 15 rings um den Kühlraum ange ordnet, welcher Spalt, wie gezeigt, am Boden und vorteilhaft auch an der Decke z -eek- mässig unmittelbar an die Schieht 12 verlegt wird, während an den vertikalen Wänden eine Schicht 17 aus Isolationsmaterial zwischen dem Spalt und der Schicht 12 vorgesehen ist.
Der Kühlraum wird mittels einer Kälte maschine 18 von an sich bekanntem Typ ge kühlt. Von dieser Maschine geht eine Lei tung 19 für flüssiges Kühlmittel ans, die über ein Reduzierventil 20 mit einer Leitung 22 in Verbindung steht, in der das Kühlmittel ver dampft wird und die ihrerseits an ein Kühl element 23 angeschlossen ist.
Die Leitung 22 steht in innigem wärmeleitendem (metal lischen) Kontakt mit einem Rohr 24, dessen eines Ende durch eine Leitung 26 mit einer Kühlschlange 28 in Verbindung steht, die von der Kühlraumluft durch ein Gehäuse 30 ge trennt ist, das zweckmässig von einer Schiebt 31 aus Isolationsmaterial umgeben ist. Das andere Ende der Leitung 24 steht mit einem Gefäss 32 in Verbindung, das ein leielitflüssi- ges Medium, wie Dichlordifluormethan, ent hält.
Die Schlange 28 steht über eine Lei- tung 34 mit dem Gefäss 32 in Verbindung, wobei in der Leitung 34 ein Magnetventil 36 mit einem beweglichen Ventilkörper 38 an;-e- bracht ist. Letzterer ist von einem Solenoid 40 umgeben, das bei Stromzufuhr dureh die Leitung 42, 44 den Ventilkörper in geschlos sene Lage bringt.
An das Gehäuse 30 sind zwei Leitungen 46, 48 angeschlossen, die mit den Spalten 15 in der Nähe der Decke und des Bodens des Kühlraumes an zwei diagonal einander ge genüberliegenden Seiten des Raumes in Ver bindung stehen. Die Leitung 48 ist zweck mässig von der Kühlraumluft wärmeisoliert, wie bei 49 angedeutet. Die Kanäle 1:5 der Wandung 10, die Leitungen 46, 48 und das Gehäuse 30 bilden somit ein von der Kühl raumluft getrenntes Zirkulationssystem. Das Gehäuse 30 ist so nahe an die Deeke des Kühl- raumes verlegt, um eine grosse resultierende Triebsäule für die Ventilationsluft zu erhal ten.
Im Gehäuse 30 sind ein oder mehrere Wärmepatronen 50 angebracht, denen, ebenso wie dem Solenoid 40, durch Leitungen 52, 54 Strom über ein zeiteingestelltes Relais 56, z. B. ein Uhrwerk, zugeführt werden kann. In wärmeleitendem Kontakt mit der Patrone 50 steht z. B. über einen Metallkörper 58 eine Hülse 60, in die ein Pfropfen 62 aus Faser material oder dergleichen eingelegt- ist. Die Hülse 60 mit dem Pfropfen 62 kann durch einen Wasserverschluss ersetzt. werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 ist, das Rohr 26 oben durch die Wan dung 10 herausgezogen, wo es mit dem einen Ende einer Schlange 64 verbunden ist, die sich also ausserhalb des Kühlraumes befindet. Das andere Ende der Schlange 64 ist über ein durch die Wandung 10 gezogenes Rohr 66 mit dem Rohr 24 verbunden. Diese Schlange ist in den meisten Fällen tornötig, in denen ein Kühlhaus oder Kühlraum nur für Tiefkühlung angewandt wird.
Die Anordnung arbeitet in folgender Weise Wenn das Kühlaggregat arbeitet, wobei die Temperatur ausserhalb des Kühlraumes höher ist als in ihm und kein Strom durch das Zeitrelais fliesst, läuft der Inhalt des Gefässes 32 durch das offene Ventil 36 zur Schlange 28 bis zu einem Niveau 67. Da. die Temperatur in der Leitung 22 und damit auch in der Leitung 24 niedriger ist. als in der Schlange 28 und auch niedriger als im Kühl raum, wird das in der Sehlange befindliche 1:Tedium verdampfen und in der Leitung 24 kondensieren, von der es zurück nach dem Ge fäss 32 läuft. Die hierbei in der Schlange zur Verdampfung verbrauchte Wärme kühlt.
die von der Leitung 46 in das Gehäuse 30 ein tretende Zirkulationsluft auf eine Tempera tur ab, die unter dem Gefrierpunkt (0") liegt und welche die Temperatur des Kühl raumes unterschreitet, zweckmässig um 8 bis 10 C und mehr. Die somit. abgekühlte und dadurch getrocknete Luft. geht durch die Lei- tung 48 hach der Kühlraumwand ab.
Dadurch, da.ss die Zirlulationsluft bei Eintritt in die Kühlraumwandung eine Temperatur besitzt, die somit erheblich die Temperatur der Kühl raumluft unterschreitet, bzw. einen Feuchtig keitsgehalt, der dieser Temperatur entspricht, erhält die Zirkulationsluft infolge ihrer re lativ starken, im Verlaufe der Zirkulation er folgenden Erwärmung ein gutes Feuehtig- keitsa.ufnahmevermögen und kann der Kühl raumisolierung verhältnismässig viel Feuchtig keit entziehen.
Dieses Vermögen ist. somit vielfach grösser für eine gewisse Luftmenge, als wenn die Luft nur auf die Kühlraum temperatur abgekühlt wird. Die Abkühlung der Zirkulationsluft auf die niedrige Tem peratur bedeutet einen gewissen Energiever brauch, der jedoch zum grössten Teil nicht verloren geht, sondern dem Kühlraum zugute kommt, da die Zirkulationsluft durch die Iso lation nahe dieser kalten Seite geleitet wird und somit die Kühlraumluft abkühlt.
Zwi schen der Schicht, entlang der die Zirkula- tionsluft in dem Spalt 15 vorwärtsströmt, und der Aussenseite der Kühlraumwand be findet sich nämlich eine kräftige Isolations schicht, weshalb nur ein geringer Wärmever lust eintritt.
Beim Abkühlen der Zirkulationsluft fällt Feuchtigkeit auf die Schlange 28 in Form von Schnee bzw. Eis aus, da. ihre Temperatur 0 C unterschreitet. In gewissen Abständen veran lasst die Uhr 56, dass Strom der Heizpatrone 50 zugeführt wird, während sie gleichzeitig das Ventil 36 schliesst, so dass Flüssigkeit nicht mehr vom Gefäss 32 zur Schlange 38 fliessen kann. Die Heizpatrone 50 schmilzt nun das auf der Schlange 28 sitzende Eis fort, und das Kondensat läuft- durch den Pfropfen 62 ab, der ebenfalls von der Pa trone aufgetaut wird.
Während der Abfro- stungsperiode hört die Zirkulation durch das Ventilationssystem praktisch völlig auf, da die Wirkung der die Zirkulation bewirkenden Treibsäule. wesentlich geringer oder gleich Null ist, wenn die Kälteerzeugung im Ge häuse 30 durch eine Wärmezufuhr ersetzt. wird. Während dieser Periode, die natürlich kurz ist, strömt also die dann verhältnismässig feuchte Luft im Gehäuse 30 nur in umwesent- lichem Grad in die Kühlraumwände.
Aus Obigem geht hervor, da.ss das Abfro- sten des Innern des Gehäuses 30 ohne Unter brechung der Kälteerzeugung im Kühlele ment 23 ausgeführt werden kann bzw. wird, da die beiden Kreisläufe voneinander ge trennt sind.
Es ist offenbar, dass das Gehäuse 30 ausser halb des Kühlraumes verlegt sein kann. In gewissen Fällen könnte nicht nur das Ventil 36, sondern auch der Stromschalter mir Heiz- patrone 50 von Hand betätigt werden.
Wenn die Maschine 18 während des Win ters abgestellt wird, weil die Aussentempera tur um den Kühlraum herum geringer als die in diesem herrschende ist, wiederholt sich der oben beschriebene Verlauf mit dem einzigen Unterschied, dass nunmehr die Schlange 64 als Kondensor dient, statt der Leitung 24, die automatisch unwirksam wird und in diesem Fall nur eine Rückleitung für Kondensat von der Schlange 64 nach dem Gefäss 32 ist.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unter scheidet sich von der vorigen im wesentlichen dadurch, dass das durch die Kühlraumwände führende Zirkulationssystem sowohl mit der Kühlraumluft wie mit der Aussenluft in Ver bindung steht. Das Gehäuse 30 ist seitlich oben offen, wie bei 68 angedeutet ist, wäh rend es durch die isolierte Leitung 48 in der Nähe des Bodens mit dem Spalt 15 in der Wandung 10 des Kühlhauses in Verbindung steht. Der Spalt 15 ist in diesem Fall, ausser am Fussboden, ungefähr in die Mitte des Iso lationsmaterials 10 verlegt.
Er steht in der Nähe der Decke über einem Kanal 70 in di rekter Verbindung mit dem Kühlraum. Eine nach oben zur Atmosphäre offene Leitung 72, die von einer Isolationsschicht 74 umgeben ist, ist an den Spalt 15 nahe dem Kühlraum- boden angeschlossen.
Die Leitung 72, die auf die Aussenseite der Kühlraumwandung ver legt ist, hat in Vertikalrichtung eine Er streckung von gleicher Grössenordnung wie die Kühlratunhöhe. An dem obern Teil des Kühlraumes bzw. dessen Decke befindet sich ein Kanal 76, der den Kühlraum direkt mit der Aussenluft verbindet.
Im Sommer, wenn die Aussentemperatur höher ist als die Kühlraumtemperatur, ist die Kühlschlange 28 in Wirkung. Vom. Kühlraum kommende Luft wird abgekühlt und von der Schlange entfeuchtet und strömt durch die Leitung 48 zu dem Spalt. 15, den sie, teils nach Durchströmen des Bodens, in Richtung nach aufwärts durchströmt, um sodann durch den Kanal 70 nach dem Kühlraum abzugehen. In der Leitung 72 bildet.
sieh eine Luftsäule mit niedrigerer Temperatur als der der Um gebung, da die Leitung isoliert ist, so da.ss die Luftsäule also ein Gegengewicht gegen die Luftsäule in der Leitung 48 bildet. Die Luft säule in der Leitung 72 wird nur allmählich aufgewärmt, so dass eine schwache Luftströ- mung durch diese hervorgerufen wird, wäh rend gleichzeitig eine entsprechende Luft menge durch den Kanal 7 6 in den Kühlraum eintritt. Eine gewisse Ventilation des Iiühl- raumes erfolgt auf diese Weise,
was im all gemeinen erwünscht ist. Die somit gleichzei tig mit der Ventilation der Wände vorgehende Ventilation des Kühlraumes kann durch ge eignete Wahl der vertikalen Erstreckung der Leitung 72 abgepasst werden. Gegebenenfalls kann die Leitung 7 2 mz diesem Zweck ver schliessbare Öffnungen in verschiedenen Ni veauhöhen haben.
Wenn zur Winterszeit die Kälteerzeugung in der Schlange 26 abgestellt wird, wird die jetzt kältere Aussenluft eine Zirkulation ab wärts durch die Leitung 72 und aufwärts durch den Spalt 15 nach dem Kanal 70 her vorrufen. Eine entsprechende Menge der zum Kühlraum auf. diese Weise einströmenden Luft tritt durch den Kanal 76 aus. In diesem Fall findet eine schwache Zirkulation in Rich tung aufwärts durch die Leitung .18 statt, in Übereinstimmung mit den oben in Zusam menhang mit Leitung 72 erwähnten.
Die Schlange 28 ist bei der Ausführungs form gemäss Fig.3 zur Kühlmediumleitun- 19 und Rückführleitung 77 (siehe Fig. 1) für das verdampfte Kühlmedium parallel geschal tet. Die Schlange wird also direkt durch das Kühlmedium der Maschine 18 gekühlt. Die Erfindung ist. natürlich nicht auf die ge zeigten Ausführungsbeispiele begrenzt, son dern kann im weitesten Umfang im Rahmen der Erfindungsidee abgeändert werden.