DE102011077079A1

DE102011077079A1 - Cooling by steam jet generation

Info

Publication number: DE102011077079A1
Application number: DE201110077079
Authority: DE
Inventors: Vladimir Danov; Bernd Gromoll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2012-12-13
Also published as: WO2012168078A2; WO2012168078A3

Abstract

Eine Dampfstrahlkältemaschine (1) verwendet als Treibmittel (F) eine ionische Flüssigkeit. Dadurch kann eine besonders effektive Kühlung erreicht werden. Die Dampfstrahlkältemaschine (1) ist insbesondere für Hausgeräte (Klimaanlagen, Kühlschränke usw.) und Fahrzeuge (Klimaanlagen in Pkw usw.) nutzbar. Das Verfahren dient zum Betreiben einer Dampfstrahlkältemaschine (1) unter Verwendung eines Kältemittels (K) und eines Treibmittels (F), wobei das Treibmittel (F) eine ionische Flüssigkeit ist.A steam jet refrigerator (1) uses an ionic liquid as the propellant (F). This enables particularly effective cooling to be achieved. The steam jet chiller (1) can be used in particular for household appliances (air conditioning systems, refrigerators, etc.) and vehicles (air conditioning systems in cars, etc.). The method is used to operate a steam jet refrigerator (1) using a refrigerant (K) and a propellant (F), the propellant (F) being an ionic liquid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampfstrahlkältemaschine zum Verdampfen eines Kältemittels mittels eines Unterdrucks unter Verwendung eines Dampfstrahls eines Treibmittels. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Dampfstrahlkältemaschine. Die Erfindung kann insbesondere zum Kühlen von Hausgeräten, z.B. Klimaanlagen, insbesondere Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Gefriervorrichtungen usw., verwendet werden, aber auch zur Kühlung von oder an Fahrzeugen, z.B. als Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a steam jet cooling machine for evaporating a refrigerant by means of a negative pressure using a steam jet of a blowing agent. The invention further relates to a method for operating a steam jet cooling machine. The invention can be used in particular for cooling household appliances, e.g. Air conditioning systems, in particular household appliances such as refrigerators, freezers, etc., are used, but also for cooling of or on vehicles, e.g. as air conditioning of a motor vehicle.

Es sind Dampfstrahlkältemaschinen bekannt, bei denen Kälte dadurch erzeugt wird, dass als Kühlflüssigkeit verwendetes Wasser bei Unterdruck in einem Verdampfer siedet und das in dem Verdampfer verbleibende flüssige Wasser dadurch abkühlt. Dieser Unterdruck wird mit Hilfe einer mit dem Verdampfer fluidisch verbundenen Dampfstrahldüse erzeugt. An der Dampfstrahldüse wird als Treibmittel dampfförmiges Wasser verwendet, das mit einer hohen Geschwindigkeit durch eine Dampfstrahldüse geleitet wird. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Treibmittels in der Dampfstrahldüse entsteht dort ein Unterdruck, da der Gesamtdruck in der Dampfstrahlkältemaschine konstant bleibt. Der Unterdruck in der Dampfstrahldüse dient zum Erzeugen des Unterdrucks in dem mit der Dampfstrahldüse verbundenen Verdampfer. Der Unterdruck, der maximal in dem Verdampfer erreicht werden kann, ist durch den Dampfdruck des Wassers begrenzt. Damit ist praktisch eine Grenze einer Pumpleistung vorgegeben, die gleichzeitig auch eine untere Temperaturgrenze für das in dem Verdampfer verbleibende flüssige Wasser und damit für eine Kühlleistung der Dampfstrahlkältemaschine darstellt. Dies führt zu einem begrenzten Arbeitsbereich der Dampfstrahlkältemaschine. Steam jet refrigerators are known in which cold is produced by boiling water used as cooling liquid in a vaporizer under reduced pressure and thereby cooling the liquid water remaining in the vaporizer. This negative pressure is generated by means of a fluidically connected to the evaporator steam jet nozzle. At the steam jet nozzle is used as a propellant vaporous water, which is passed at a high speed through a steam jet. Due to the high speed of the propellant in the steam jet nozzle there is a negative pressure, since the total pressure in the steam jet refrigerator remains constant. The negative pressure in the steam jet nozzle serves to generate the negative pressure in the evaporator connected to the steam jet nozzle. The negative pressure that can be achieved in the evaporator is limited by the vapor pressure of the water. This is practically a limit of a pumping power given, which also represents a lower temperature limit for the remaining liquid in the evaporator and thus for a cooling capacity of the steam jet refrigerator. This leads to a limited working range of the steam jet chiller.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Dampfstrahlkältemaschine, insbesondere mit einem höheren Arbeitsbereich und/oder einer höheren Kühlleistung, bereitzustellen. It is the object of the present invention to provide an improved steam jet cooling machine, in particular with a higher working range and / or a higher cooling capacity.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dampfstrahlkältemaschine zum Verdampfen eines Kältemittels mittels eines Unterdrucks unter Verwendung eines Dampfstrahls eines Treibmittels, wobei das Treibmittel eine ionische Flüssigkeit ist. Eine ionische Flüssigkeit weist den Vorteil auf, dass sie einen nur sehr geringen Dampfdruck besitzt, so dass es möglich ist, mit der Dampfstrahldüse besonders niedrigere Drücke (hohen Überdruck) zu erreichen. Folglich kann der Arbeitsbereich einer Dampfstrahlkältemaschine erweitert und damit deren Kühlleistung verstärkt werden. Dabei kann eine einfache Bauweise einer herkömmlichen Dampfstrahlkältemaschine beibehalten werden. The object is achieved by a steam jet chiller for evaporating a refrigerant by means of a negative pressure using a steam jet of a blowing agent, wherein the blowing agent is an ionic liquid. An ionic liquid has the advantage that it has only a very low vapor pressure, so that it is possible to achieve particularly low pressures (high overpressure) with the steam jet nozzle. Consequently, the working range of a steam jet refrigerator can be expanded and thus their cooling capacity can be increased. In this case, a simple construction of a conventional steam jet refrigeration machine can be maintained.

Es ist eine Weiterbildung, dass die ionische Flüssigkeit flüssiges Salz oder flüssige Salze enthält. Die ionische Flüssigkeit mag insbesondere kationische Salze und/oder anionische Salze enthalten. Ein kationisches Salz, das insbesondere alkyliert sein mag, mag insbesondere Imidazolium, Pyridinium, Pyrrolidinium, Guanidinium, Uronium, Thiouronium, Piperidinium, Morpholinium, Ammonium und/oder Phosphonium umfassen. Insbesondere auf Ammonium und seine Derivate mag auch verzichtet werden. Als Anionen oder anionische Salze kommen insbesondere Halogenide und komplexere Ionen in Frage wie Tetrafluoroborate, Trifluoracetate, Triflate, Hexafluorophosphate, Phosphinate und/oder Tosylate. Auch organische Ionen, wie beispielsweise Imide und Amide, können Anionen bzw. anionische Salze sein. Die ionischen Flüssigkeiten sind typischerweise thermisch stabil, nicht entzündlich und weisen einen sehr niedrigen, kaum messbaren Dampfdruck auf. Beispielsweise durch eine Variation der Seitenketten des Kations und/oder einer Auswahl geeigneter Anionen lässt sich die Löslichkeit in Wasser oder organischen Lösungsmitteln weitgehend frei bestimmen. Ähnliches gilt für den Schmelzpunkt und die Viskosität. Durch entsprechende funktionelle Gruppen können sie als Säuren, Basen oder Liganden synthetisiert werden. It is a development that the ionic liquid contains liquid salt or liquid salts. The ionic liquid may in particular contain cationic salts and / or anionic salts. A cationic salt, which in particular may be alkylated, may in particular comprise imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, guanidinium, uronium, thiouronium, piperidinium, morpholinium, ammonium and / or phosphonium. In particular, ammonium and its derivatives may also be dispensed with. Suitable anions or anionic salts are, in particular, halides and more complex ions, such as tetrafluoroborates, trifluoroacetates, triflates, hexafluorophosphates, phosphinates and / or tosylates. Organic ions, such as, for example, imides and amides, can also be anions or anionic salts. The ionic liquids are typically thermally stable, non-flammable and have a very low, barely measurable vapor pressure. For example, by a variation of the side chains of the cation and / or a selection of suitable anions, the solubility in water or organic solvents can be largely determined freely. The same applies to the melting point and the viscosity. By appropriate functional groups they can be synthesized as acids, bases or ligands.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Kältemittel eine Flüssigkeit mit einem geringeren Siedepunkt als Wasser ist. So kann, insbesondere in Kombination mit der ionischen Flüssigkeit als dem Treibmittel, eine Verdampfungskühlung des Kältemittels schon bei einem vergleichsweise geringeren Unterdruck stattfinden, wodurch die Kühlleistung der Dampfstrahlkältemaschine noch weiter steigerbar ist. It is an embodiment that the refrigerant is a liquid having a lower boiling point than water. Thus, in particular in combination with the ionic liquid as the blowing agent, evaporative cooling of the refrigerant can take place even at a comparatively lower negative pressure, whereby the cooling capacity of the steam jet cooling machine can be increased even further.

Alternativ mag das Kältemittel ebenfalls eine ionische Flüssigkeit sein, insbesondere die gleiche ionische Flüssigkeit, welche bereits als das Treibmittel verwendet wird. Alternatively, the refrigerant may also be an ionic liquid, especially the same ionic liquid already used as the propellant.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Kältemittel Alkohol aufweist, insbesondere Ethanol. Alkohol ist niedrig siedend, preiswert und (insbesondere in Form von Ethanol) nicht giftig. It is still an embodiment that the refrigerant comprises alcohol, in particular ethanol. Alcohol is low boiling, inexpensive and (especially in the form of ethanol) non-toxic.

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Treibmittel schwerer ist als das Kältemittel. So kann sich das Treibmittel in seinem flüssigen Aggregatzustand bodenseitig absetzen, insbesondere in einem Verdampfer, und so besonders einfach zu der Dampfstrahldüse befördert werden. It is yet another embodiment that the propellant is heavier than the refrigerant. Thus, the propellant in its liquid state of aggregation can settle on the bottom side, in particular in an evaporator, and so particularly easy to be transported to the steam jet.

Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Treibmittel und das Kältemittel nicht mischbar sind, d.h. kein Stoffgemisch bilden. So kann eine Trennung in ihrem flüssigen Aggregatzustand, insbesondere in einem Verdampfer, einfach erreicht werden. It is also an embodiment that the blowing agent and the refrigerant are immiscible, ie do not form a mixture. Thus, a separation in its liquid state, in particular in an evaporator, can be achieved easily.

Es ist ferner eine Weiterbildung, dass eine Siedetemperatur des Kältemittels niedriger ist als eine Siedetemperatur des Treibmittels. So wird ein Ansaugen des Kältemittels in die Dampfstrahldüse in hoher Reinheit ermöglicht. It is also a development that a boiling temperature of the refrigerant is lower than a boiling temperature of the blowing agent. Thus, a suction of the refrigerant in the steam jet nozzle is made possible in high purity.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Dampfstrahlkältemaschine mindestens folgende Komponenten aufweist: (i) eine Strahldüse mit einem Treibmittelanschluss, einem Sauganschluss und einem Gemischtstromauslass, (ii) einen mit dem Gemischtstromauslass der Strahldüse verbundenen Verflüssiger und (iii) einen mit dem Verflüssiger verbundenen Verdampfer, wobei der Verdampfer einen Treibmittelauslass und einen Kältemittelauslass aufweist, wobei (iv) der Treibmittelauslass über eine Fördereinheit mit dem Treibmittelanschluss der Strahldüse verbunden ist und der Kältemittelauslass mit dem Sauganschluss der Strahldüse verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen einfachen und effektiven Aufbau einer Dampfstrahlkältemaschine. It is also an embodiment that the steam jet chiller comprises at least the following components: (i) a jet nozzle having a blowing agent port, a suction port and a mixed flow outlet, (ii) a condenser connected to the mixed flow outlet of the jet nozzle, and (iii) an evaporator connected to the condenser wherein the evaporator has a propellant outlet and a refrigerant outlet, wherein (iv) the propellant outlet is connected via a conveyor unit to the propellant port of the blast nozzle and the refrigerant outlet is connected to the suction port of the blast nozzle. This embodiment enables a simple and effective construction of a steam jet chiller.

Der Verflüssiger kann mit dem Verdampfer insbesondere über ein Ventil verbunden sein. The condenser may be connected to the evaporator, in particular via a valve.

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Verdampfer als ein Wärmetauscher ausgebildet ist. So kann die Dampfstrahlkältemaschine einfach als ein flexibel einsetzbares Kälteaggregat verwendet werden. Alternativ mag eine zu kühlende Vorrichtung z.B. auch direkt durch einen Strom des Kältemittels oder des Treibmittels gekühlt werden. It is yet another embodiment that the evaporator is designed as a heat exchanger. Thus, the steam jet refrigerator can be easily used as a flexible refrigeration unit. Alternatively, a device to be cooled may be e.g. be cooled directly by a flow of the refrigerant or the blowing agent.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das in dem Verdampfer befindliche Treibmittel als ein Wärmetauschermedium verwendbar ist. Es wird also nicht das in dem Verdampfer direkt durch die entzogene Verdampfungswärme gekühlte Kältemittel als Wärmetauschermedium verwendet. Dies weist den Vorteil auf, dass das Treibmittel durch den Wärmeaustausch auf einer gegenüber dem Kältemittel erhöhten Temperatur liegt, was eine Verdampfung des Treibmittels in der Strahldüse erleichtert. It is still an embodiment that the propellant contained in the evaporator can be used as a heat exchange medium. It is therefore not used in the evaporator directly cooled by the heat of vaporization heat extracted refrigerant as a heat exchange medium. This has the advantage that the blowing agent is due to the heat exchange at an elevated temperature relative to the refrigerant, which facilitates evaporation of the blowing agent in the jet nozzle.

Die Erfindung kann insbesondere zum Kühlen von Hausgeräten, z.B. Klimaanlagen, insbesondere Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Gefriervorrichtungen usw., verwendet werden. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und mag z.B., auch für Fahrzeuge, z.B. für Klimaanlagen von Zügen oder Kraftfahrzeugen, eingesetzt werden. The invention can be used in particular for cooling household appliances, e.g. Air conditioners, in particular household appliances such as refrigerators, freezers, etc., are used. However, the invention is not limited thereto and may, for example, also for vehicles, e.g. for air conditioning of trains or motor vehicles.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung mindestens eine Dampfstrahlkältemaschine aufweist, insbesondere als eine Kälteerzeugungsvorrichtung oder ein Kälteaggregat. Die Vorrichtung mag beispielsweise ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät, oder ein Fahrzeug sein. The object is further achieved by a device, wherein the device has at least one steam jet cooling machine, in particular as a refrigeration device or a refrigeration unit. The device may be, for example, a domestic appliance, in particular a domestic appliance, or a vehicle.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Dampfstrahlkältemaschine unter Verwendung eines Kältemittels und eines Treibmittels, wobei das Treibmittel eine ionische Flüssigkeit ist. Dies ergibt die gleichen Vorteile wie die Dampfstrahlkältemaschine. Das Verfahren kann auch analog zu der Dampfstrahlkältemaschine ausgebildet werden. The object is also achieved by a method of operating a steam jet refrigeration machine using a refrigerant and a propellant, wherein the propellant is an ionic liquid. This gives the same advantages as the steam jet chiller. The method can also be designed analogously to the steam jet cooling machine.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of an embodiment, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.

Die Figur zeigt dazu einen möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Dampfstrahlkältemaschine 1 mit ihrem zugehörigen Kältekreislauf. Bei einem Betrieb der Dampfstrahlkältemaschine 1 pumpt eine Fördereinheit in Form einer Pumpe 2 ein Treibmittel in Form einer ionischen Flüssigkeit F mit hohem Druck aus einem Verdampfer 3 zu einem Treibmittelanschluss 4 einer Strahldüse 5. In dem Verdampfer 3 befinden sich die ionische Flüssigkeit F und ein Kältemittel K in Form von Alkohol. Von dem Treibmittelanschluss 4 wird die ionische Flüssigkeit F durch eine Treibdüse (o.Abb.) in Form einer Lavaldüse geleitet, aus welcher die ionische Flüssigkeit F mit hoher Geschwindigkeit als Dampf in einer Mischkammer 5a der Strahldüse 5 austritt und dort einen hohen Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck ist nicht durch den (praktisch vernachlässigbaren) Dampfdruck der ionische Flüssigkeit F begrenzt. Die Mischkammer 5a ist über eine an einem Sauganschluss 7 angeschlossene Fluidleitung 6 mit einem Kältemittelauslass 8 des Verdampfers 3 fluidisch verbunden, und zwar mit dem das Kältemittel K enthaltenen Bereich des Verdampfers 3. Folglich wird der Verdampfer 3 mit Unterdruck beaufschlagt, und das in dem Verdampfer 3 befindliche Kältemittel K verdampft früh aufgrund seines geringen Siedepunkts. Dabei bleibt die ionische Flüssigkeit F zurück, welche einen höheren Siedepunkt aufweist. The figure shows a possible structure of a steam jet cooling machine according to the invention 1 with its associated refrigeration cycle. During operation of the steam jet chiller 1 pumps a conveyor unit in the form of a pump 2 a blowing agent in the form of an ionic liquid F at high pressure from an evaporator 3 to a propellant connection 4 a jet nozzle 5 , In the evaporator 3 are the ionic liquid F and a refrigerant K in the form of alcohol. From the propellant connection 4 For example, the ionic liquid F is passed through a jet nozzle (o.Fig.) in the form of a Laval nozzle, from which the ionic liquid F at high speed as a vapor in a mixing chamber 5a the jet nozzle 5 exits and generates a high negative pressure there. This negative pressure is not limited by the (practically negligible) vapor pressure of the ionic liquid F. The mixing chamber 5a is about one at a suction connection 7 connected fluid line 6 with a refrigerant outlet 8th of the evaporator 3 fluidly connected, with the area containing the refrigerant K of the evaporator 3 , Consequently, the evaporator 3 subjected to negative pressure, and that in the evaporator 3 refrigerant K evaporates early due to its low boiling point. In this case, the ionic liquid F remains behind, which has a higher boiling point.

Das verdampfte Kältemittel K wird über die Fluidleitung 6 in die Mischkammer gesaugt und dort mit der verdampften ionischen Flüssigkeit F gemischt. Der sich ergebende Mischstrahl F, K wird in einem nachgeschalteten Diffusor der Strahldüse 5, welcher auch als Gemischtstromauslass 12 wirkt, verzögert. The evaporated refrigerant K is via the fluid line 6 sucked into the mixing chamber and mixed there with the vaporized ionic liquid F. The resulting mixed jet F, K is in a downstream diffuser of the jet nozzle 5 , which also as mixed stream outlet 12 works, delayed.

Der Mischstrahl F, K wird nach dem Gemischtstromauslass 12 weiter in einen Verflüssiger 9 geleitet. Dieser kann beispielsweise als ein Wärmeübertrager oder als ein Mischkondensator ausgeführt sein. Der Verflüssiger 9 kann luftgekühlt und/oder flüssigkeitsgekühlt sein. In dem Verflüssiger 9 wird der Mischstrahl F, K verflüssigt oder kondensiert. Das resultierende Kondensat F, K aus der ionischen Flüssigkeit F und dem Kältemittel K wird an ein Ventil 10 weitergeleitet und dort entspannt. The mixed jet F, K becomes after the mixed flow outlet 12 further into a liquefier 9 directed. This can be embodied, for example, as a heat exchanger or as a mixed condenser. The condenser 9 may be air-cooled and / or liquid-cooled. In the liquefier 9 the mixed jet F, K is liquefied or condensed. The resulting condensate F, K of the ionic liquid F and the refrigerant K is supplied to a valve 10 forwarded and relaxed there.

Dem Ventil 10 ist der Verdampfer 3 nachgeschaltet, in welchen das Kondensat F, K läuft. In dem Verdampfer 3 trennt sich das Kondensat F, K, wobei die schwerere ionische Flüssigkeit F nach unten sinkt. In einem Bereich des Bodens des Verdampfers 3, in welchen sich die ionische Flüssigkeit F befindet, befindet sich ein Treibmittelanschluss 13, über welchen eine Verbindungsleitung 11 zu der Pumpe 2 angeschlossen ist. Die Fluidleitung 6 ist an einem oberen Bereich des Verdampfers 2 angeschlossen, an dem sich dampfförmiges Kältemittel K befindet. The valve 10 is the evaporator 3 downstream, in which the condensate F, K runs. In the evaporator 3 the condensate F, K separates, with the heavier ionic liquid F sinking downwards. In an area of the bottom of the evaporator 3 in which the ionic liquid F is located, there is a propellant port 13 over which a connecting line 11 to the pump 2 connected. The fluid line 6 is at an upper area of the evaporator 2 connected to which vaporous refrigerant K is located.

Durch die Unterdruckverdampfung des Kältemittels K in dem Verdampfer 3 sinkt die Temperatur des noch flüssigen Kältemittels 3 und damit auch der ionischen Flüssigkeit F. Der Verdampfer 3 kann in einer Variante als Wärmetauscher verwendet werden, beispielsweise indem ein separater oder sekundärer Kühlkreislauf S durch den Verdampfer 3 läuft, wobei ein Kühlmittel M in dem sekundären Kühlkreislauf S strömt. Das nach einem Durchströmen o.ä. des Verdampfers 3 abgekühlte Kühlmittel M kann zu einer zu kühlenden Vorrichtung (z.B. einer Klimaanlage oder einem Kühlschrank, o.Abb.) gefördert werden. Der sekundäre Kühlkreislauf S kann insbesondere in einem Wärmeaustausch mit der ionischen Flüssigkeit F als einem Wärmetauschermedium stehen, aber alternativ oder zusätzlich auch mit dem Kältemittel K. By the vacuum evaporation of the refrigerant K in the evaporator 3 the temperature of the still liquid refrigerant drops 3 and thus also the ionic liquid F. The evaporator 3 can be used in a variant as a heat exchanger, for example by a separate or secondary cooling circuit S through the evaporator 3 runs, with a coolant M flows in the secondary cooling circuit S. The o.ä. of the evaporator 3 cooled coolant M can be conveyed to a device to be cooled (eg an air conditioner or a refrigerator, o.Fig.). The secondary cooling circuit S may in particular be in a heat exchange with the ionic liquid F as a heat exchange medium, but alternatively or additionally with the refrigerant K.

Die gezeigte Dampfstrahlkältemaschine 1 weist als weiteren Vorteil auf, dass nur die Pumpe 2 ein im Betrieb bewegliches Teil darstellt und die Dampfstrahlkältemaschine 1 folglich effektiv, einfach, preiswert und wartungsarm ist. The steam jet chiller shown 1 has the further advantage that only the pump 2 represents a moving part in operation and the steam jet chiller 1 therefore effective, simple, inexpensive and low maintenance.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. While the invention has been further illustrated and described in detail by the illustrated embodiment, the invention is not so limited and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

So kann die gezeigte Dampfstrahlkältemaschine auch weitere Komponenten aufweisen, z.B. Sensoren und/oder eine Regeleinrichtung. Thus, the steam jet chiller shown may also have other components, e.g. Sensors and / or a control device.

Auch mögen die gezeigten Komponenten durch funktional ähnlich oder gleichwertige Komponenten ersetzt werden. Also, the components shown may be replaced by functionally similar or equivalent components.

Darüber hinaus mögen die Komponenten der Dampfstrahlkältemaschine auch mehrfach vorhanden sein, z.B. als parallele oder kaskadierte Kältekreisläufe. Ferner mag die Dampfstrahlkältemaschine eine mehrstufige Dampfstrahlkältemaschine sein. Moreover, the components of the steam jet refrigeration machine may also be multiple, e.g. as parallel or cascaded refrigeration cycles. Further, the steam jet refrigerator may be a multi-stage steam jet refrigerator.

Auch ist es allgemein möglich, eine ionische Flüssigkeit und ein Kältemittel zu verwenden, welche miteinander mischbar sind. Das Kondensat besteht dann aus einer entsprechenden Mischung der ionischen Flüssigkeit und des Kältemittels, wobei eine Trennung dieser Bestandteile in dem Verdampfer zumindest teilweise dadurch erfolgt, dass das Kältemittel durch den Unterdruck verdampft, die ionische Flüssigkeit aber nicht. So kann eine Mischflüssigkeit in dem Verdampfer mit einer hohen Konzentration der ionischen Flüssigkeit bereitgestellt werden. Diese Mischflüssigkeit mit der hohen Konzentration an ionischer Flüssigkeit kann dann als Treibmittel zu der Strahldüse 5 befördert werden. Insbesondere in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn eine Siedetemperatur des Kältemittels niedriger ist als eine Siedetemperatur des Treibmittels. Also, it is generally possible to use an ionic liquid and a refrigerant which are miscible with each other. The condensate then consists of a corresponding mixture of the ionic liquid and the refrigerant, wherein a separation of these constituents in the evaporator takes place at least partially in that the refrigerant evaporates due to the negative pressure, but not the ionic liquid. Thus, a mixed liquid can be provided in the evaporator with a high concentration of the ionic liquid. This mixed liquid with the high concentration of ionic liquid can then be used as blowing agent to the jet nozzle 5 to get promoted. In particular, in this case, it is advantageous if a boiling point of the refrigerant is lower than a boiling temperature of the blowing agent.

Claims

Steam jet chiller ( 1 ) for evaporating a refrigerant (K) by negative pressure using a steam jet of a propellant (F), wherein the propellant is an ionic liquid.

Steam jet chiller ( 1 ) according to claim 1, wherein the refrigerant (K) is a liquid having a lower boiling point than water.

Steam jet chiller ( 1 ) according to claim 2, wherein the refrigerant (K) comprises alcohol.

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the propellant (F) is heavier than the refrigerant (K).

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a boiling point of the refrigerant (K) is lower than a boiling temperature of the blowing agent (F).

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the propellant (F) and the refrigerant (K) are immiscible.

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the blowing agent (F) comprises a cationic liquid (F), in particular tetrafluoroborates, trifluoroacetates, triflates, Hexafluorophosphate, phosphinates and / or tosylates and / or derivatives thereof.

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the blowing agent (F) comprises an anionic liquid (F), in particular imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, guanidinium, uronium, thiouronium, piperidinium, morpholinium, ammonium and / or phosphonium and / or derivatives thereof.

Steam jet chiller ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising at least - a jet nozzle ( 5 ) with a propellant connection ( 4 ), a suction connection ( 7 ) and a Gemischstromauslass, - one with the Gemischtstromauslass ( 12 ) of the jet nozzle ( 5 ) liquefier ( 9 ) and - one with the condenser ( 9 ) connected evaporator ( 3 ), whereby the evaporator ( 3 ) a propellant outlet ( 13 ) and a refrigerant outlet ( 8th ) and - wherein the propellant outlet ( 13 ) via a conveyor unit ( 2 ) with the propellant connection ( 4 ) of the jet nozzle ( 5 ) is fluidically connected and the refrigerant outlet ( 8th ) with the suction connection ( 7 ) of the jet nozzle ( 5 ) is fluidly connected.

Steam jet chiller ( 1 ) according to claim 9, wherein the evaporator ( 3 ) is formed as a heat exchanger.

Steam jet chiller ( 1 ) according to claim 10, wherein in the evaporator ( 3 ) propellant (F) is usable as a heat exchange medium.

Method for operating a steam jet cooling machine ( 1 ) using a refrigerant (K) and a propellant (F), wherein the propellant (F) is an ionic liquid.