DE1267690B - Einrichtung zum Verfluessigen eines unter Druck zugefuehrten Gases in einem Kondensationsraum, der kuehlbar und mit einer Zu- und Ableitung versehen ist - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F25j

Deutsche Kl.: 17 g -1

Nummer: 1267 690

Aktenzeichen: P 12 67 690.3-13

Anmeldetag: 9. April 1965

Auslegetag: 9. Mai 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verflüssigen eines unter Druck zugeführten Gases in einem Kondensationsraum, der vorzugsweise mittels einer Kaltgaskältemaschine auf die dem Druck des Gases entsprechende Kondensationstemperatur kühlbar und mit einer Zu- und Ableitung versehen ist, wobei in der Zu- und Ableitung Ventile angeordnet und derart betätigbar sind, daß bei geschlossenem Ventil in der Kondensatableitung das Ventil in der Zuleitung nach Verflüssigung einer bestimmten Gasmenge oder nach einer bestimmten Zeit ebenfalls schließt und nach weiterer Verflüssigung des eingeschlossenen Gases das Ventil in der Ableitung bei Erreichen eines Druckes, der nahezu dem Lagerdruck entspricht, sich öffnet.

Eine derartige Einrichtung ist Gegenstand des deutschen Patents 1190 475.

Bei dieser Einrichtung muß, weil die Drücke im Kondensationsraum und im Lagerbehälter beim Öffnen des Ventils in der Ableitung nahezu gleich sind, das Kondensat durch sein eigenes Gewicht zum Lagerbehälter strömen. Dies beansprucht unter Umständen sehr viel Zeit, was selbstverständlich den Wirkungsgrad des Kondensationsvorganges nachteilig beeinträchtigt.

Eine Verkürzung der Transportzeit des Kondensates läßt sich natürlich durch Verwendung einer Pumpe erreichen. Dies macht aber die Einrichtung teurer und verwickelter, weil bei Verwendung von Pumpen für diese sehr kalten Flüssigkeiten immer Verluste durch Wärmeleck die Folge sind.

Eine Verkürzung der Transportzeit läßt sich auch dadurch erzielen, daß die Verflüssigung des eingeschlossenen Gases nur so weit fortgesetzt wird, bis der Druck im Kondensationsraum noch erheblich höher ist als der Druck im Lagerbehälter. Der Überdruck im Kondensationsraum wird dann das Kondensat aus dem Kondensationsraum hinausdrücken. Dies erniedrigt selbstverständlich die Ausbeute an Kondensat pro Zyklus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der vorerwähnten Art zu schaffen, bei der die Verflüssigung des eingeschlossenen Gases weiter durchgeführt werden kann, bis auf einen Druck, der nahezu gleich dem Druck und unter Umständen sogar niedriger ist als der Druck im Lagerbehälter, und bei der die Zeit für den Transport des Kondensates zum Lagerbehälter auch ohne Verwendung von Pumpmitteln sehr kurz ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird dadurch gekennzeichnet, daß nahezu gleichzeitig mit dem Öffnen des Ventils in der Kondensatableitung das Einrichtung zum Verflüssigen eines unter Druck zugeführten Gases in einem Kondensationsraum, der kühlbar und mit einer Zu- und Ableitung
versehen ist

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenf abrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

2000 Hamburg, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Johannes van der Ster,

Gerardus Johannes Haarhuis,

Harm Jan Tuin, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 11. April 1964 (64 03 952)

Ventil in der Zuleitung oder ein in einer Umleitung parallel zu dem Ventil angeordnetes weiteres Ventil öffnet.
Ein Vorteil dieser Einrichtung ist, daß das Kondensat vom Gas unter Druck in den Lagerbehälter hineingedrückt wird. Der Transport erfolgt also sehr schnell. Dies ermöglicht es auch, das Kondensat bis auf eine sehr niedrige Temperatur und einen sehr niedrigen Druck abzukühlen, wobei die Kühlung sogar so weit fortgesetzt werden kann, daß der Druck des Kondensates unterhalb des Druckes im Lagerbehälter liegt und dennoch die Beförderung des Kondensates zum Behälter in kurzer Zeit stattfinden kann.

Die Unterkühlung des Kondensates hat den Vorteil, daß die durch hineinleckende Wärme im Lagerbehälter verdampfende Kondensatmenge kleiner sein wird, weshalb auch die Kondensatverluste hierbei kleiner sind. Im Kondensationsraum wird bereits so viel Kälte in das Kondensat hineingegeben, daß dadurch die Isolationsverluste des Lagerbehälters ausgeglichen werden.

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Die Einrichtung kann für schwerere Gase, wie für Gas unter hohem Druck, der durch eine ZuSauerstoff und Stickstoff, verwendet werden, aber leitung 2 mit dem Kondensationsraum 3 und dem auch für leichtere Gase, wie Wasserstoff und Helium. Behälter 5 verbunden ist. Der Behälter 5 ist durch Eine Einrichtung, die sich insbesondere für schwe- eine Ableitung 6 mit dem Speicherbehälter 7 verrere Gase eignet, zeichnet sich dadurch aus, daß das 5 bunden. In der Zuleitung 2 befindet sich ein Absperrventil in der Kondensatableitung bei Erreichen eines ventil 8. In der Ableitung 6 befindet sich außer einem Druckes öffnet, der niedriger ist als der Lagerdruck, Absperrventil 9 ein Rückschlagventil 15. Die Funk- und daß in der Ableitung zusätzlich ein Rückschlag- tionen des Absperrventils 9 und des Rückschlagventil vorgesehen oder das Ventil selbst als Rück- ventils 15 können gegebenenfalls kombiniert von schlagventil wirksam ist. io einem magnetisch betätigten Ventil erfüllt werden, Vorzugsweise mündet die Kondensatableitung an das in der Richtung zum Behälter 5 hin als ein einer tiefen Stelle des Kondensatsammelbehälters, Rückschlagventil wirksam ist und elektromagnetisch und die Mündung dieser Leitung ist durch einen vom Sitz abgehoben werden kann. Schwimmer verschließbar. Der dünnwandig aus- Die Wirkungsweise der in F i g. 1 angegebenen gebildete Schwimmer ist dabei mit einem an beiden 15 Vorrichtung ist im Zeit-Druck-Diagramm der Fig. 2 Enden offenen Rohr versehen, dessen eines Ende dargestellt. Bei geschlossenem Ventil 9 in der Abin der Nähe des Bodens des Schwimmers mündet und leitung 6 wird das Ventil 8 in der Zuleitung 2 geöffnet, dessen anderes Ende so weit aus dem Schwimmer Infolgedessen kann Gas unter einem Druck P₁ in nach oben herausragt, daß es stets über den Flüssig- den Kondensationsraum 3 und den Behälter 5 einkeitsspiegel des Kondensatsammelbehälters vorsteht. 20 treten. Bei diesem Druck P₁ kondensiert die Kaltgas-In diesem Fall herrscht im Schwimmer und im Sam- kühlmaschine 4 während einer bestimmten Zeit dieses melbehälter stets der gleiche Druck, so daß die Gas unter hohem Druck. Wenn eine bestimmte Zeit Wände des Schwimmers keinen hohen Druckunter- verstrichen ist oder wenn sich im Behälter 5 eine schieden ausgesetzt sind. Ein Vorteil dieser Bauart bestimmte Kondensatmenge gesammelt hat, wird das ist weiterhin, daß, wenn sich im Schwimmer Konden- 25 Ventil 8 geschlossen. Die Kaltgaskühlmaschine 4 sat sammelt, dieses in der Zeitspanne, in der der setzt die Kälteleistung fort, wobei der Druck und die Druck im Sammelbehälter abfällt, durch das offene Temperatur in den Räumen 3 und 5 stetig abfallen. Rohr aus dem Schwimmer zum Sammelbehälter zu- Der Druck folgt dabei der Linie 16,17 im Diagramm rückgepumpt werden kann. der F i g. 2. Die fortgesetzte Kühlung dauert so lange, Bei verflüssigten Gasen mit sehr niedrigem spezi- ₃₀ bis der Druck in den Räumen 3 und 5 gleich einem fischem Gewicht ist es nicht mehr möglich, einen Druck p₂ ist, der niedriger als der im Speicher-Schwimmer mit entsprechend kleinen Abmessungen behälter 7 herrschende Druck ist. Zu diesem Zeitzu verwenden. In diesem Fall wird von einer anderen punkt befindet sich im Behälter 5 eine Kondensat-Lösung Gebrauch gemacht. menge unter einem Druck und bei einer Temperatur, In der Ausführung für leichtere Gase zeichnet sich 35 die beide niedriger als der Druck und die Temperadie erfindungsgemäße Einrichtung dadurch aus, daß tür des bereits im Speicherbehälter 7 befindlichen in der Kondensatableitung ein Rückschlagventil an- Kondensates sind. Nach Erreichen des Druckes p_z gebracht und vor dem weiteren Ventil in der Um- werden die Ventile 9 und 8 nahezu gleichzeitig geleitung eine Kapillare angeordnet ist, die derart be- öffnet. Infolgedessen steigt der Druck in den messen ist, daß der hindurchströmende Gasstrom 40 Räumen 3 und 5 schnell an. Wenn der Druck im Benahezu dem Gasstrom entspricht, den die Kaltgas- hälter 5 gleich dem Druck p_res im Speicherbehälter 7 kühlmaschine etwa bei Lagerdruck zu kondensieren ist, fängt die Beförderung von Kondensat zum Bevermag, und daß bei Erreichen eines etwas oberhalb hälter 7 an. Dies ist im Diagramm durch den Punkt des Lagerdruckes liegenden Druckes das Ventil in 18 angegeben. Das Kondensat wird nunmehr durch der Ableitung und das weitere Ventil in der Um- 45 das unter hohem Druck stehende Gas kräftig aus dem leitung sich öffnen. Behälter 5 in den Behälter 7 gepreßt, so daß die Be-Hierbei kann in der Umleitung zwischen der förderung schnell erfolgt und wenig Zeit beansprucht. Kapillare und dem weiteren Ventil ein Hilfsbehälter Die Möglichkeit besteht, daß gleichzeitig mit der vorgesehen sein, und es kann das Ventil in der Kon- letzten Kondensatmenge, die in den Behälter 7 eindensatableitung und das weitere Ventil in der Um- 50 tritt, auch ein Teil des unter hohem Druck stehenden leitung bei einem Druck öffnen, der niedriger als der Gases in den Behälter strömt, aus dem es durch die Lagerdruck ist. Abblaseöffnung in die Außenluft gelangt, was einen Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verlust bedeutet. Um dies zu verhüten, ist gegenüber Einrichtung zum Verflüssigen schwererer Gase in der der Mündung der Ableitung 6 im Behälter 5 ein Ausführung gemäß der Erfindung; 55 Schwimmer angeordnet, der diese Mündung der Ab-Fig. 2 gibt in einem Druck-Zeit-Diagramm die leitung 6 verschließt, sobald der Flüssigkeitspegel im Wirkungsweise der Einrichtung nach F i g. 1 wieder; Behälter 5 bis unter einen bestimmten Wert gesunken in den ist. Dieser Schwimmer ist in der schematischen Dar-F i g. 3 bis 6 sind zwei Einrichtungen zum Ver- stellung der F i g. 1 nicht angegeben, aber er ist in flüssigen leichterer Gase, wie Wasserstoff und Helium, 60 der Vorrichtung nach F i g. 7 veranschaulicht, schematisch mit den zugehörigen Druck-Zeit- Da bei leichteren Gasen, wie Wasserstoff und Diagramm dargestellt, in denen die Wirkungsweise Helium, kein Schwimmer annehmbarer Abmessungen dieser Einrichtung näher erläutert ist; brauchbar ist, ist die in F i g. 1 dargestellte Einrich-F ig. 7 zeigt schematisch eine weitere Ausführungs- tung für Gase dieser Art nicht gut geeignet. Wenn form einer Einrichtung zum Verflüssigen von Gasen. 65 nämlich kein Schwimmer vorhanden ist, strömt je-Die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung dient zum Ver- weils am Ende der Austreibezeit des Kondensates ein flüssigen schwererer Gase, wie Luft, Sauerstoff und Teil dieser kostbaren Gase mit in den Behälter 7, aus Stickstoff. Diese Einrichtung enthält einen Behälter 1 dem er als Verlust abgeleitet wird. F i g. 3 stellt eine

Vorrichtung zum Verflüssigen leichter Gase dar, bei der dieser Verlust nicht oder nur in sehr geringem Maß auftritt. In dieser Figur sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. Der einzige Unterschied gegenüber der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ist, daß die Zuleitung 2 mit einer Umleitung 19 versehen ist, in der ein als eine Kapillare 20 ausgebildeter Strömungswiderstand und ein weiteres Absperrventil 21 angeordnet sind. ίο

Der Arbeitsverlauf der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung ist im in F i g. 4 angegebenen Zeit-Druck-Diagramm veranschaulicht. Bei geschlossenem Ventil 9 in der Ableitung 6 wird das Ventil 8 in der Zuleitung 2 geöffnet. Hierdurch kann Hochdruckgas aus dem Behälter 1 in den Kondensationsraum 3 und den Behälter 5 eintreten. Die Kaltgaskühlmaschine 4 kondensiert in einem bestimmten Zeitraum eine gewisse Menge dieses Gases. Dann wird das Ventil 8 geschlossen, während die Kaltgaskühlmaschine ihre Kälteleistung fortsetzt. Infolgedessen fällt der Druck in den Räumen 3 und 5 gemäß der Linie 22-23 ab. Im Punkt 23 ist der Druck bis gerade oberhalb des im Speicherbehälter 7 herrschenden Druckes abgefallen. Zu diesem Zeitpunkt werden sowohl das Ventil 9 in der Ableitung 6 als auch das Ventil 21 in der Umleitung 19 geöffnet. Die Kapillare 20 ist so ausgebildet, daß durch sie hindurch in der Zeiteinheit eine Gasmenge strömen kann, die nahezu der Gasmenge entspricht, die die Kaltgaskühlmaschine in der Zeiteinheit zu kondensieren vermag.

Dies bedeutet somit, daß durch das Öffnen des Ventils 21 der Druck im Behälter 5 nahezu gleichbleibt. Das Kondensat wird somit bei gleichbleibendem Druck aus dem Behälter 5 gedrückt. Wenn das Kondensat aus dem Behälter 5 verschwunden ist, fällt der Druck in diesem Behälter kurzzeitig auf den Druck im Speicherbehälter 7 ab, wobei eine kleine Gasmenge mit in den Behälter 7 einströmt. Dann schließt die Regeleinrichtung das Ventil 9 in der Ableitung 6 und das weitere Ventil 21, während das Ventil 8 in der Zuleitung 2 wieder geöffnet wird, so daß der Druck in den Räumen 3 und 5 rasch bis auf den Druck P₁ ansteigt, bei dem die Kondensation im wesentlichen stattfindet.

Bei dieser Vorrichtung braucht in der Kondensatableitung 6 kein Rückschlagventil 15 angebracht zu werden, weil der Druck im Speicherbehälter 7 immer etwas niedriger als der Druck im Behälter 5 ist. Sicherheitshalber kann jedoch ein Rückschlagventil in der Ableitung 6 vorhanden sein.

Statt der Kapillare 20 kann auch ein Nadelventil als Strömungswiderstand Verwendung finden. Bei einem solchen Ventil ist ein sehr enger Durchlaß einstellbar.

Ein Nachteil der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung ist, daß während der fortgesetzten Abkühlung der Druck nicht bis unter einem dem Punkt 23 der F i g. 4 entsprechenden Druck herabgesetzt werden kann. Es ist somit nicht möglich, unterkühlte Flüssigkeit in den Speicherbehälter 7 zu drücken. Bei dieser Vorrichtung tritt mithin ein gewisser Gasverlust dadurch auf, daß infolge von Isolationsverlusten eine gewisse Kondensatmenge im Behälter 7 verdampft. Dieser Nachteil ist bei der Vorrichtung nach F i g. 5 beseitigt. Bei dieser Vorrichtung ist in der Umleitung 19 zwischen der Kapillare 20 und dem weiteren Absperrventil 21 ein Hilfsbehälter 24 vorgesehen. Ferner ist bei dieser Vorrichtung ein Rückschlagventil 15 in der Ableitung 6 unbedingt erforderlich. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung folgt aus dem in F i g. 6 dargestellten Diagramm. Zunächst wird das Ventil 8 geöffnet, so daß Gas unter einem Druck P₁ in den Kondensationsraum 3 und den Behälter 5 eintreten kann, in denen es unter hohem Druck kondensiert wird. Dann wird das Ventil 8 geschlossen und der Druck unter fortgesetzter Kühlung mit Hilfe der Kaltgaskühlmaschine 4 bis auf einen Druck herabgesetzt, der dem in F i g. 6 angegebenen Punkt 25 entspricht. Der Druck im Punkt 25 ist niedriger als der im Speicherbehälter 7 herrschende Druck. Nach Erreichen dieses Druckes wird das Ventil 9 in der Ableitung 6 geöffnet, während nahezu gleichzeitig auch das weitere Ventil 21 in der Umleitung 19 geöffnet wird. Hierdurch wird der Hilfsbehälter 24 mit den Räumen 3 und 5 in Verbindung gesetzt. Das im Hilfsbehälter 24 befindliche Gas unter hohem Druck tritt jetzt in die Räume 3 und 5 ein. Infolgedessen steigt der Druck in den Räumen 3 und 5 schnell auf einen Druck an, der dem Punkt 26 im Diagramm der F i g. 6 entspricht. Dieser Druck liegt somit etwas oberhalb des Druckes im Speicherbehälter 7, so daß mit diesem Druck die unterkühlte Flüssigkeit aus dem Behälter 5 in den Behälter 7 gepreßt werden kann. Dabei wird somit unterkühlte Flüssigkeit in den Behälter 7 gebracht, in der so viel Kälte vorhanden ist, daß die Isolationsverluste des Speicherbehälters 7 größtenteils ausgeglichen werden. Nachdem der letzte Rest des Kondensates aus dem Behälter 5 herausgedrückt ist, strömt eine geringe Gasmenge mit in den Behälter 7, wobei der Druck im Behälter 5 abfällt. Dann wird das Ventil 9 in der Ableitung 6 geschlossen und das Ventil 8 in der Zuleitung 2 geöffnet, wonach der Druck wieder schnell bis auf den Wert P₁ ansteigt, so daß die Kondensation wieder bei diesem hohen Druck erfolgen kann.

F i g. 7 stellt eine Vorrichtung zum Kondensieren von Luft, Stickstoff oder Sauerstoff dar. Diese Vorrichtung enthält eine Zuleitung 30 für ein zu kondensierendes Gas, in der sich ein Absperrventil 31 befindet. Die Zuleitung 30 ist an einen isolierten Raum

32 angeschlossen. In diesem Raum 32, der durch den Isoliermantel 33 umgeben ist, sind mehrere Schneeabscheider 34 um einen Behälter 35 herum angeordnet. Die Schneeabscheider 34 sind an den Behälter 35 angeschlossen, der auf der Oberseite durch eine Gaszuleitung 36 mit dem den kalten Kopf der Kaltgaskühlmaschine 38 umgebenden Kondensationsraum 37 in Verbindung steht. Der Kondensationsraum 37 ist mit einer Kondensatableitung 62 versehen, deren anderes Ende an einen unten im Behälter 35 durch die Wand 39 gebildeten Behälter 40 angeschlossen ist. Dieser Behälter 40 steht in kommunizierender Verbindung mit den Schneeabscheidern 34. An den Behälter 40 ist eine Überlaufleitung 60 zum Ableiten des Kondensates in den Behälter 51 angeschlossen. Die Wände des Behälters 35 setzen sich unterhalb des Bodens als eine gelochte mantelförmige Wand 41 fort. Diese Wand ist mit einem Boden 42 versehen, in der eine Flüssigkeitsableitung 43 befestigt ist. Diese Flüssigkeitsableitung 43 läuft durch den Behälter 35 nach oben und verschwindet durch die Isolierwand

33 in einem nicht dargestellten Speicherbehälter. Der Boden 42 trägt weiter einige Führungen 44, zwischen die ein Schwimmer 45 aufgenommen ist. Dieser Schwimmer trägt eine Kugel 46, die, wenn die Flüs-

sigkeit zu weit abfällt, die Mündung der Flüssigkeitsableitung 43 verschließen kann. Der Schwimmer ist weiter mit einem Rohr 47 versehen, das an beiden Enden offen ist. Das eine Ende mündet in der Nähe des Bodens des Schwimmers, während das andere s Ende sich so weit nach oben erstreckt, daß es stets über der Flüssigkeit im Behälter 51 hervorsteht. Infolgedessen ist der Druck innerhalb und außerhalb des Schwimmers stets der gleiche, so daß über der Wand des Schwimmers keine großen Druckunterschiede herrschen. Deshalb braucht der Schwimmer nicht besonders schwer ausgebildet zu sein. Innerhalb der Isolierwand 33 ist eine Wand 48 angebracht, die den Raum, in dem die Schneeabscheider 34 angeordnet sind, vom Raum trennt, in dem die kondensierte Flüssigkeit gesammelt wird. Diese Vorrichtung hat somit ein ausgedehntes untiefes Flüssigkeitsbad, was mit Rücksicht auf die fortgesetzte Kühlung vorteilhaft ist, bei der durch Sieden die Flüssigkeit abgekühlt wird, wonach der gebildete Dampf wieder auf dem kalten Kopf der Kaltgaskühlmaschine 38 kondensiert wird.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Beim Öffnen des Ventils 31 in der Zuleitung 30 strömt Gas unter hohem Druck in den Raum 32 ein, aus dem es durch die Gazeschichten der Schneeabscheider 34 in den Behälter 35 gelangt. Dies ist durch die Pfeile ρ angegeben. Weil die Gaze der Schneeabscheider 34 durch das in ihren Rohren befindliche bereits kondensierte Gas stark abgekühlt wird, werden auf dieser Gaze die Verunreinigungen, die gegebenenfalls im Gas enthalten sein können, ausgefroren. Das in den Behälter 35 eintretende Gas wird infolge des im Kondensationsraum 37 herrschenden Unterdruckes durch die Leitung 36 in diesen Raum gesaugt. Das im Kondensationsraum 37 kondensierte Gas kann durch die Leitung 62 zum Behälter 40 zurückfließen. Das Kondensat wird zunächst im Behälter 40 aufgefangen, bis sein Pegel in der Höhe der Überlaufleitung 60 liegt. Bei fortgesetzter Kondensatzufuhr verschwindet ein Teil dieses Kondensates durch die Überlaufleitung im Behälter 51. Im Behälter 40 befindet sich somit ständig eine gewisse Kondensatmenge. Da dieser Behälter mit den Kühlkanälen der Schneeabscheider 34 in Verbindung steht, enthalten auch diese Kanäle Kondensat. Durch die Wärmezufuhr tritt in den Kanälen eine Dampfblasenpumpwirkung auf, so daß das Kondensat durch die Kanäle hindurch hochgepumpt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine gute gleichmäßige Abkühlung der Gazeschichten, auf denen die Verunreinigungen ausgefroren werden. Wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, wird das Ventil 31 geschlossen, und die Kaltgaskühlmaschine setzt durch fortgesetzte Kühlung den Druck und somit auch die Temperatur im Behälter 35 und mithin auch des Kondensates herab. Diese Kühlung wird fortgesetzt, bis der Druck des Kondensates unterhalb des Druckes liegt, der im Speicherbehälter herrscht, so daß eine Flüssigkeitsmenge zur Verfügung steht, die in bezug auf den im Speicherbehälter herrschenden Druck unterkühlt ist. Dann werden gleichzeitig die Ventile 49 und 31 geöffnet, wodurch der Druck im Behälter 35 oberhalb der Flüssigkeit schnell bis auf einen Wert ansteigt, der erheblich höher als der Druck ist, der im Speicherbehälter herrscht. Durch diesen hohen Druck wird die Flüssigkeit kräftig in die Flüssigkeitsableitung 43 hineingepreßt. Infolgedessen wird die Flüssigkeit sehr schnell in den Flüssigkeitsbehälter übergeführt. Die Kaltgaskühlmaschine kondensiert somit nur während einer verhältnismäßig kurzen Zeit beim niedrigeren Druck. Wenn die Flüssigkeit im Behälter 51 bis unter einen bestimmten Pegel abfällt, schließt der Schwimmer in einem bestimmten Augenblick die Flüssigkeitsableitung 43 ab, so daß verhütet wird, daß Hochdruckgas mit der letzten Flüssigkeit mit im Speicherbehälter verschwindet.

Mit der geschilderten Vorrichtung können außer Luft, Stickstoff und Sauerstoff auch Helium oder Wasserstoff verflüssigt werden. Im letzteren Fall muß die Gaszuleitung mit einer parallel zum Absperrventil 31 gelegten Umleitung versehen sein, wie dies bei den Vorrichtungen nach Fig. 3 und 5 beschrieben worden ist. Dabei muß die Regelung auf die in F i g. 4 und 6 erläuterte Weise durchgeführt werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verflüssigen eines unter Druck zugeführten Gases in einem Kondensationsraum, der vorzugsweise mittels einer Kaltgaskältemaschine auf die dem Druck des Gases entsprechende Kondensationstemperatur kühlbar und mit einer Zu- und Ableitung versehen ist, wobei in der Zu- und Ableitung Ventile angeordnet und derart betätigbar sind, daß bei geschlossenem Ventil in der Kondensatableitung das Ventil in der Zuleitung nach Verflüssigung einer bestimmten Gasmenge oder nach einer bestimmten Zeit ebenfalls schließt und nach weiterer Verflüssigung des eingeschlossenen Gases das Ventil in der Ableitung bei Erreichen eines Druckes, der nahezu dem Lagerdruck entspricht, sich öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß nahezu gleichzeitig mit dem öffnen des Ventils (9, 49) in der Kondensatableitung (6, 43) das Ventil (8) in der Zuleitung (2) oder ein in einer Umleitung (19) parallel zu dem Ventil (8) angeordnetes weiteres Ventil (21) öffnet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (9) in der Kondensatableitung (6) bei Erreichen eines Druckes öffnet, der niedriger ist als der Lagerdruck, und daß in der Ableitung zusätzlich ein Rückschlagventil (15) vorgesehen oder das Ventil (9) selbst als Rückschlagventil wirksam ist (F i g. 1, 2).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatableitung (43) an einer tiefen Stelle des Kondensatsammelbehälters (51) mündet und die Mündung dieser Leitung durch einen Schwimmer (45) verschließbar ist (Fig. 7).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (45) dünnwandig und mit einem an beiden Enden offenen Rohr (47) versehen ist, dessen eines Ende in der Nähe des Bodens des Schwimmers (45) mündet und dessen anderes Ende so weit aus dem Schwimmer (45) nach oben herausragt, daß es stets über den Flüssigkeitsspiegel des Kondensatsammelbehälters (51) vorsteht (Fig. 7).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kondensatableitung (6) ein Rückschlagventil (15) angebracht und vor dem weiteren Ventil (21) in der Umleitung (19) eine Kapillare (20) angeordnet ist, die derart bemessen ist, daß der hindurchströmende Gasstrom

nahezu dem Gasstrom entspricht, den die Kaltgaskühlmaschine (4) etwa bei Lagerdruck zu kondensieren vermag, und daß bei Erreichen eines etwas oberhalb des Lagerdruckes liegenden Drukkes das Ventil (9) in der Ableitung (6) und das weitere Ventil (21) in der Umleitung (19) sich öffnen (Fig. 3, 4).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umleitung (19) zwischen

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der Kapillare (20) und dem weiteren Ventil (21) ein Hilfsbehälter (24) vorgesehen ist und das Ventil (9) in der Kondensatableitung (6) und das weitere Ventil (21) in der Umleitung (19) bei einem Druck öffnen, der niedriger als der Lagerdruck ist (Fig.5, 6).

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1190 475.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen