DE1501104A1 - Vorrichtung mit einer Kaelte- bzw. Waermequelle z.B. einer Kaltgas-Kuehlmaschine bzw. einem Kernreaktor sowie einem Leistungssystem,in dem ein Medium zur UEbertragung von Kaelte bzw. Waerme von der Quelle auf eine zu kuehlende bzw. zu erwaermende Stelle umlaufen kann - Google Patents
Vorrichtung mit einer Kaelte- bzw. Waermequelle z.B. einer Kaltgas-Kuehlmaschine bzw. einem Kernreaktor sowie einem Leistungssystem,in dem ein Medium zur UEbertragung von Kaelte bzw. Waerme von der Quelle auf eine zu kuehlende bzw. zu erwaermende Stelle umlaufen kannInfo
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Description
-7.0KI1366
15011OA
ra.1155
dJo/AvdV
N. V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN, BNDUOV£N / HOLLAND
"Vorrichtung mit einer K31te-bzw. Wärmequelle ε.B. einer Kaltgee-KUhlmaeobine
bzw. einec Kernreaktor, sowie einem Leitungssystem,
in dem ein Medium zur übertragung von KSlte bzw. HTIrtae vcn der Quell·
auf eine su kühlende bzw. zu erwärmende Stelle umlaufen kann."
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer KIltebzv.
Wärmequelle, wie einer Kaltgae-Kühlmeechine bzw. einem Kernreaktor,
und einem Leitungeeyetem, in dem ein Medium zum übertragen von KIlte baw,
Tfarme von der Quelle auf eine zu kühlende, bzw. zu erwBrmende Stelle
umlaufen kenn, wobei das Leitungssystem mindestens einen WSrmeaustaueoher,
in dem dae Medium mit der Quelle Wfirme au»tauschen kann, und mindesten»
einen WSrmeauetauecher enthSlt, in dem das Medium mit der zu kühlenden
bzw. zu erwlrmenden Stelle WSrme auetausohen kann, und in dem Leitungs-
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-2- PH.1155
system weiterhin eine Vorrichtung zum Herunifl lessen dee Mediums
vorgesehen ist.
die Vorrichtung zum Zirkulieren des Mediums aus einem Ventilator oder einen
Pumpe, der (die) in iec. Leitungssystem angeordnet iet. 3ei dieser Vorrichtung
befindet sich die zu kühlende bzw. zu erwärmende Stelle auf einer
bestimmten Temperatur, wobei βε mit Rücksicht auf den TPirkungegrad
erwünscht ißt, dans der Temperaturunterschied zwischen der Kälte- bzw.
Wfirmequelle und der entfernten Stelle gering ist. Dies bedeutet, dase βε
erwünscht ist, dess an den Wärmeaustauschern in den Leitungssystem ein
geringer Temperaturunterschied vorherrschen eoll. Zu diesen Zweck muss
zum Übertrafen einer bestimmten jlen^e KS] te bzw. TfSrrae eine verhHltnismSseig
groase Mediumstromung aufrechterhalten werden, so dass der Ventilator
oder die Pumpe verhSltniemässig gross bemessen sein müssen, was
selbstverständlich nachteilig ist.
Sin weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen iet der, dass der Ventilator oder die Pumpe infolge ihrer groasen Abmessungen und
infolge der Tatsache, dass sie die gleiche Temperatur haben wie das umströmende Medium, Anlass zu einem verhMltnismSseig grossen Kälte- bzw.
Wfirmeverlust geben. Besonders bei KSltevorricbtungen, die bei sehr niedrigen
Temperaturen z.B. unterhalb 1OC0K wirksam sind, spielt dieser
Verlust eine gross« Rolle.
Nachteile zu beheben und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum
Herumführen des Medium· au· mindestens einem Injektor besteht, dessen
Abfuhr und dessen Aneaugeseite sich an das Leitung·»ystem anschllessen,
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-3- PHB.1155
wobei die Zufuhr für primSree Medium mit einer Vorrichtung in Verbindung
steht, die ein gleiches Medium wie dee dee Leitung«eyeteme bei naheeu
der gleichen Temperatur und unter einem hSheren Druck ale dae Mediue
des Leituneseysteme an d*· erwähnte Zufuhr Hefern kann, wobei dae Leitungssystem
weiterhin mit einer Abfuhr fUr Medium versehen ist.
Bei dieser Vorrichtung braucht die Hochdruckmediuevcrrichtung
des. Injektor nur einen verhHltniemSeeig geringen Strom tu
liefern, wobei der Injektor dafür sor^t, daes ein bedeutend gröeserer
Strom von Medium in dem Leitungssystem umlauft .Infolgedessen kßnnen die
Abmessungen der Vorrichtung zur Lieferung des Hocbdruckmediune klein sein,
so dass nur ein geringer KSlte- bzw. WSrmeverluet auftreten wird.
Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungeform der
Vorrichtung nach der Erfindung echliesst eich der Injektor rr.it seiner
Zufuhr für primäres Mediüb Ober einen Wärmeaustauscher an die Abfuhr für
komprimiertes Medium einer Kompressionevorrichiung an, wobei die sich an
das Leitungssystem anschliessende Mediumabfuhr auch Ober den Wfirmeaustaueoher
mit der Ansaugeeeite der Korapreeslesevorrichtung in Verbindung
steht. Bei dieser Ausfübrungeform der Verrichtung nach der Erfindung kann
die Kompressionpvorrichtung somit bei der Umgebungstemperatur wirksam sein,
ve;: "cu die KSl te- btw. Wärmeverluste auf ein Mindest ma es herabgesetzt
wer ?n. Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Abdichtung der Kompressionsvcrrichtung
ebenfalls wesentlich einfacher ausgebildet werden kann, da die Vorrichtung bei Zimmertemperatur abgedichtet werden kann.
Die WSrmeaustauschverluste in den sieh an die Kompreseionsvcrrichtung
anschliessenden WSrmeaustauscnern sind gering, da die diese
Wlrneaustauecher durchflieseenden Ströme nur gering eind.
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Kaltgae-KühlaaecLine als KSltequelle, die mit eine» oder mehreren Blumen
mit einem veränderliehen Volumen versehen ist, der (die) mit einem oder
mehreren RSurneη verbunden ist (sind), die auch ein verfnderliohes Volumen
heben und in dem (denen) im Betrieb eine niedrigere, mittlere Temperatur vorherrscht als in dem (den) erstgenannten Räumen, wobei in der Verbindung
zwischen jedem Paar dieser Blume mindestens ein Regenerator untergebracht ist, durch den ein Arbeitsmedium hin- und herfliessen kann.
Diese Vorrichtung wird nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeitsmedium in der KaItgas-Kühlmaschine das gleiche Medium wie in
dem Leitungssystem vorhanden iet, wobei in den Winden dieser Rlume
der Kaltgas-Kühlmaachine mindestens ein Ablass und mindesten« ein Einlass
für Medium vorgesehen sind, welcher Ablass mit der Zufuhr für primlres
Medium des Injektors in Verbindung steht und welcher linlass sich an die
liediumabfuhr des Leitungssystems anschliesst.
Bei dieser Ausführungefonc dient die Kaltgas-Kühlaasobine
also sowohl als KSltequelle wie auch al« Quelle de· für den Injektor
erforderlichen primären Mediums. Da nur eine gering« QaestrSenmg aus
der Kaltgas-Kühlmasehine herausgeführt su werden braucht, wird di«
Wirkung der Maschine nur wenig beeinflusst. Die geringe, abgeführte Strömung genügt, um in dem Leitungssystem eine gross« Menge Medium laufen
EU lassen, wodurch geringe Temperaturunterschiede an den Wärmeaustauschern
auftreten.
Die Anordnung der Ein- und Ablassventile in den Winden
der Kehlmaschine kann ganz beliebig gewählt werden. Sind die Ventile
jedoch in der Wand eines Raumes untergebracht, der ein« höhere mittlere
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Temperatur hat als die der KSltequelle, mit der das betreffende Leitungssystem
zusammenwirkt, so muss, bevor das Medium sn die PrimSrzufuhr des
Injektors zugeführt wird, dieses Medium in einem oder mehreren weiteren WSrmeaustauschern auf die Temperatur des Leitungssystems gebracht werden.
Ua diee zu vermeiden, ist eine weitere, vorteilhafte Ausführungeform der
vorstehend geschilderten Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass und der Ablass der Kaltgaa-Kühlmaschine sich beide in der Wand
des Raumes befinden, in dem im Betrieb die niedrigste, mittlere Temperatur
vorherrscht.
Kompressionsvorrichtung, deren Ablass sioh an einen ersten Wärmeaustauscher
anschliesst, in dem komprimiertes Medium WSrme mit expandiertem Medium
austauschen kann, und der mit einem zweiten Wärmeaustauscher verbunden ist, in dem das komprimierte Medium weiterhin Wirme mit expandiertem liedium
austauschen kann, wobei der Ablass letzteren WIrtneaustauschers sich an eine
Expansionsvorrichtung anschliesst, wobei wenigstens ein Teil des expandierten
Mediums Über die Wärmeaustauscher zur Saugseite der Kompressionsvorrichtung
zurückflieesen kann* Diese Vorrichtung wird dadureh gekennzeichnet,
dass der Ablass des komprimierten Mediute des ersten Wirmeaustausohers
sich an die Zufuhreeite des primlren Medium· des Injektor·
anachlieset, wobei die sioh an da· Leitungssystem anachlieesende Mediuatabfuhr
mit dem erwlhnten zweiten Wärmeaustauscher verbunden ist»
Kombination einer mtequelle, ein·· Leitungssystems für die übertragung
von Eilte und eines Kompreaelone-Expaneionaeyetee· erhalten werden.
Sie Klltequelle liefert dabei sowohl KIlte an den Kompreaeions-Expansion-
bad
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Kreislauf wie auch an eine iu kohlende Stell·. Dieae zu kühlende Stelle
kann z.B. durch einen das Koupreesion-Expansionseystem umgebenden Strahlungsschirm
gebildet «erden, der zum Isolieren dient.
KSltequellen mit verschiedenen, mittleren Temperaturen-, die mit je einem
Leitungssystem zum übertragen von Kälte auf eine zu kühlende Steile
verneLen sind, welshe Vorrichtung weiter eine Kompresaionnvorrichtung
besitzt, deren Ablass sich an eine Anzahl in Reihe liegender Wärmeaustauscher
anschliesst, in denen komprimiertes iiedium WSrrne mit expandiertem
Medium austauschen kann, wShrend der Ablass dee letzten Wärmeaustauschers
sich an eine Sxpanßionsvcrrichtung anschliesst und wenigstens
ein Teil des expandierten Mediums durch die erwähnten WSrtneaustauscher zu
der Saugseite der Kompressionavorrichtung zurückfiieseen kann. Diese
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Paar aneinander anschließender 7/Sra.eaustauscher der Ablass für koaprimiertee
Mediums des einen Wärmeaustauschers sich an die Zufuhrseite für das
Primaranedium eines Injektors anschliesst, der in dem Leitungssystem untergebracht
ist, das mit der Kai tequelle zusammenwirkt, die ihre KiIte bei
einer Temperatur liefert, die der Temperatur entspricht, bei der das expandierte
liedium den anderen Wärmeaustauscher verliest, wobei die Kediumabfuhr
dieses Leitungssysteme eich an den Einlass für komprimiertes Medium
des anderen V/ärmeaustauschers anschliesst. Bei diesem System dient ein
Teil der von den KSltequellen gelieferten KSlte zum Abkühlen des in dem
KompreBsion-Expansionseystein umlaufenden iiediums. Der andere Teil der
erzeugten Olte wird zum Abkühlen verschiedener Stellen auf verschiedene
Temperaturen benutzt. Diese Stellen kSnnen z.B. wieder durch Strahlungs-
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-7- PHM.1155
3cLirme gebildet werden, die den kalten Teil des Kompressione-Expaneion·-
systems umgeben, so dasa sie eine gute Ieolierung bilden.
Es zeigen«
Fig. 1 schematich eine Vorrichtung adt einem Leitungesystem
zum Umlauf eines Mediums, um Kälte von der Kiltequelle, hier einer
Kaltgas-Kühlmaschine, auf eine zu kühlende Stelle zu Übertragen! dee
Sied-um wird mittels eines Kompressors zum Umlauf gebracht, der mit einem
Injektor zusammenwirkt;
Fig. 2 echematiacb, nicht maestSblich, eine Vorrichtung
mit einer Kaltgae-Kühlmaechine und einen Leitungssystem zum Umlauf eines
Mediums, um Kulte von der Kühlmaschine auf eine zu kühlende Stelle su
Übertragen! bei dieser Yo-richtung wird das Medium mittels eines Injektors
zum Umlauf gebracht, dem das PrimSrmedium von der Kaltgas-Kühlaesohine
zugeführt wird}
die Fig. 3 und 4 schematisch zwei AuefUhrungsformen von
Vorrichtungen, die ein Joule-Kelvin-System sowie eine Kohlmaβchine
fc thalten; die Kaltgas-Kühlmaschine dient dabei zum Vortcühlen des komprin.erten
Mediums des Joule-Kelvin-Systems und zum Kühlen einer bestimmten
S^lIe.
Die in Fig. 1 dargestellte K<gas-KQhlmaschine 1 entbllt
einen Kolben 2 und einen Verdränger 3, die mit einem nicht dargestellten Triebwerk verbunden sind,dae den Kolben und den Verdränger mit einem
bestimmten Phasenunterschied bewegen kann. Wfihrend dieser Bewegung wird da·
Volumen eines KompresEionsraume 4 und eines Expansioneraume 5 geändert.
Der Kompres8ionsraum 4 und der Expansionsraum 5 stehen durch einen Kühler
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6, einen Regenerator 7 und einen Gefrierer 8 miteinander in Verbindung.
Tn dem Arbeitsraum der Kühlmaschine befindet sich ein Arbeitsmedium
des sich während, der Expansion zum grSssten Teil in dem Expaneionsrau»
befindet, wo es bei einer bestimmten, niedrigen Temperatur KSlte liefert.
Diese KSlte dient zum Abkühlen einer in einem Abstand von der Kaltgas-KühlmascLine
liegenden Stelle. Die übertragung der KSlte von dem Gefrierer
8 auf die su kühlende Stelle IO erfolgt durch ein Medium, das in einem
Leitungssystem 11 umfliesst. Dieses Leitungssystem 11 enthSlt einen Wärmeaustauscher
12, in dem des Medium in thermischer Berührung mit dem Gefrierer 8 ist, und einen Wärmeaustauscher 13, in dem das liedium in thermischer
Berührung mit der zu kühlenden Stelle IO ist. In dem Leitungssystem iet
weiter ein Injektor 14 vorgesehen, dessen Saugseite 15 und Abfuhr 16
sich an das Leitungesystem 11 anschliessen. Die Zufuhrseite 17 für Primlrmedium
ist über den Wärmeaustauscher 18 mit dem Abläse 19 komprimierten
Mediums eines Kompressors 20 verbunden. Der Einlass 21 des Kompressors
schliesst sich auch über den Wärmeaustauscher 18 an eine an das Leitungssystem 11 anschliessende liediumabfuhr 22 an.
Der Kompressor 20 liefert Hochdruckmedium für die primlre Zufuhreeite
dee Injektors. Das zugeführte liedium hat, nach dem Durchgang durch den
Wärmeaustauscher 18, nahezu die gleiche Temperatur wie das Medium, das in
dem Leitungssystem vorhanden ist. Der Druck dee zugeführten Medium· wird
im Injektor erniedrigt. Beim Durchgang durch den Injektor übt dieses Medium
eine Saugwirkung aus, so dass eine bestimmte Mediumstr3mung in die Säugöffnung; 15 eintritt. Dieses angesaugte Medium verliest gemeinsam mit dem
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»9- PHN.1155
PrimSrmedium die AbfuhrBffnung 16 dea Injektora. Ee wird einleuchten,
daes die umlaufend· Mediumströmung in dem Leitung«eyetem 11 grSsser
gewünschtenfallβ erheblich gröaser let ale die zugefuhrte PrialreediuastrSmung.
Diea hat verschiedene Vorteil·, Infolge dee groeeen Mediumatroma
im Leitungssystem 11 kann der Temperaturunterschied an den Wlrmeaustauechern
12 und 13 gering sein, wBhrend dennoch die erwOneohte Menge
Kllte übertragen wird. Die Stelle 10 kann infolgedeeeen eine sehr
gleiotmlssige niedrige Temperatur annehmen, was z.B. für elektronisch·
Schaltungsanordnungen wichtig ist.
Die geringe Primlrmediumstr8«ung erlaubt es, den
Kompressor 20 klein zu bemessen.
Ein weiterer Vorteil der geringen PrimSrmediumstrOmung
let der, daee im Wärmeaustauscher 18 nur sehr geringe Verluste auftreten
kSnnen*
Der Kompressor 20 arbeitet in diesem Syetem bei Zimmertemperatur,
was sich insbesondere b«i der Abdichtung und der Isolierung
vorteilhaft auswirkt.
Statt eines Kolbenkompressors können n*turgemlea andere
Arten von Kompressoren benutzt werden.
KSltequell· darstellt, ist das KIl ^übertragungssystem selbstverständlich
eben so gut und unter Beibehaltung der gleichen Vorteil· in Vereinigung
mit anderen KIItβquell en anwendbar.
Das in dieser Figur dargestellte Übertragungssystem kann
ohne weiteres zum übertragen von Wlrme von einer WIrmequelle auf ein· zu
erwärmende Stelle verwendet werden. Van denkt dabei an die Anwendung dieses
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-10- PHR.1155
Übertraguntssyateas in Vereinigung ir.it einen: Kernreaktor oder in
Zentral he izungsey a teiaen.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungeforai, bei der entsprechende
Einzelteile mit den gleichen BezugSzLffern bezeichnet sind.
Die Kalt^as-Kühlaaschine 1 ist hier mit einem Ablassventil ?5 u«d einem
Einlassventil 26 versehen, die beide in der Tand des Expansioneraums 5
untergebracht sind. Das Ablassventil ?5 ist mi- der Zufuhrseite 17 für
i1«3 PrimSrmedium :ies Tnjektors 14 verbunden. Die an das Leitungen/stem
11 anachliessende Mediumabfuhr 22 schliesst an das Einlassventil 26 an.
WShrend einer kur -en Zeit des Zyklus der KaItgas-Kühlmaachine irirdL das
Ablassventil ?5 eröffnet, so dase eine bestimmte !iediumetrömung zu der
Zufuhrseite 17 des Tnjektora etrönien kann. Tnfclge der Tnjektorwirkung
genügt eir.e gerinne llodiumatrfiniung, um einen hinreichenden TTalauf im
LeitungHsysteo 11 zu erzielen. Die ^erin^e üediumstrSmung durch das Ventil
25 beeinflusst kaum die Wirkung der KtlhlmascLine. Das abgelassene iiedium
kann zu einem anderen Zeitpunkt durch das Ventil 26 wieder in die Kühlmaschine
eingeführt werden. Auf t'iese V?eise wird eine Susserst gedrängte
Bauart erhalten.
Kai tgae-KQhlmascßine 1 mit den gleichen Einzelteilen vtie in len vorhergehenden
Pi^^iren. Die Vorrichtung hat weiter ein Leitungssystex 11, das
die gleichen Einzelteile wie in den vorhergehenden Pieuren besitzt.
Weiterhin entliSlt die Vorrichtung ein Joule-Keivin Systea, das aus einem
KoT.pre*3or 30 besteht, dessen Auslass 3I fRr komrrissiertes üedium zu einem
ersten Wärmeaustauscher 32 führt. Die Abfuhr 33 für komprimierten Ke!ium
diese.«? WSrmeaufttauechers achliesst an die 2ufuh-seit'>
17 des Injektors 14 an,
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THe si. das Leitu:i6T.r-y:-*vi- 17 anael*li*si.ende llediumebfuhr 2? .tv! t nit
ej.r;H.i i:v.*"itf-n ","JSrre?h.j. t^r-eher }4 ir. Verbindung Die Abfuhr für kom-Irl.·;.",
ortft» "t rUi..:: des zweiten "'Srxieaustcufcche.rB M fflhrt zu einem Droeeelhahn
35. Ώεβ expandierte ileiivn: wird :n PehSl ter }f. gceemmel t, wo ee ?/Srroe
r.'t ein«r "'enifl 2-Ί auyt.'uecher» kann, in der des zu VHhI b.mie lledixim vcrr:
it>t. Statt einef Γγοκι eltahna kann eir.e aniere Expaneic nevorricbtung
v/er^er·« Γιε ^BKformige liedinir. verlSppt den Behälter 3* uni ctrömt
.durch die WSrmeaustaur.cher 34 und Ί? :um Einlass 38 rief! Kcxprenoors 30
zurvok.
Pas den WSrmeeuetauscher I? verl BSf;er:de Rochdruckmedium
parsiert lan Tnjektc l£t worsuf «s Jir. WSrmeaustauscher 12 in theraieobe
Berührung T.i t dew Gefrierer 8 1«r KeI tgei^Kühl maschine 1 gelangt. Darauf
fliesat dieses "edium teilweise .iurcl die Atfuhr 22 run; Wärmeaustauscher
und teilweise dvrch die tu kühlende Stellte IC ("/ärmeiiur,tni scher 1})
zsv Saugfeite 3^ ,>f Injektors. Durch der. V.'ärmeaustauscher 12 flieset somit
mel." KediuD als durci. die Leitung 33 '-u^eführt wird; βε ist εο^-ar mgglich,
dass auch die durcl. Jen Wärr-enuHtauscher 13 fiiesaende Men^e grfiseer ist
sIi- d:e abgefulirte^'w. r.ujefUhrte ?»'ediun:str5mun£. F? wird auf diese 'ffeiee
rl -c /ieder f-ir.·? ^ro;-se UmlaufftrMmung im Leitungssystem ]1 aufreoht-
£-*'■■-· ilen, während ti4 e Friff.Srmediunistr^r.une, verhSltr.if rr^'ßsig gering ist.
Bei dieser Vorrichtung wird also an erster Stelle die
Mediumströaun^ des Joυ3e-Kelvin-Systens durch die Maschine gekohlt. Das
durci die Abfuhr Γ? fließende Llediuc ist külter «Is das zugeführte
Primärmedium.
Aiiö*erdeE »ird im Leitungssystem 11 eine Umlauf ε trSraung
aufrechterhalten, di*» Kälte von dem Gefrierer θ auf die ?u kühlende
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Stelle 10 übettrag-t. Diese ?u kohlende Stelle kann in dieser Vorrichtung
r.B. durch einen Strahlungpechirc gebildet verden, der den kalten Teil
des J^ule-KelvJn-SyHteniB umgibt, um VTS rnee ine icke rung zu verhüten.
Bei dieser Vorrichtung kann die Kehlmaschine selbstverständlich
durch eine andere KBltequelle ersetzt werden, ohne dass dae
System gea'ndert zu werden brauoht.
Fig. 4 zeifc-t eine Vorrichtung, die grundsBtzlich der in
Fig. 3 dargestellten Vprrjchtung entspricht. Diese Vorrichtung enthfflt
jedoch zwei KSltequellen, die ihre Käl'e bei versediedenen Temperaturen
erzeugen. Diese KSl te quell en τ/erden durch zwei ExpaneionsrSume tiner rweictufigen
Kaltgac-KtihlraafccLine 41 £.ri>l>ilä.et. Diene Kohl masohine enthSlt
einen Kolben 42 und einen fup zwei Teilen verschiedenen Durchmesser»
bestehenden Verdränger 4}. Der Verdränger und der Kolben sind wieder mit
einem nicht dargestellten Triebwerk verbunden, das diese Körper mit gegenseitiger Phasenverschiebung bewegen kann. Bei der Bewegung Ändern
der Kolben und der Verdränger die Volumen des Kompressionsraume 44 und
der beiden £xpansioner8ume 45 und 46. Der Korapressionsreua 44 steht durch
einen Ktlhler 47 und einen Regenerator 48 Ober einen ersten Gefrierer
mit dem Expansionsraun 46 in Verbindung, der Ober den Regenerator 50
und«inen zweiten Gefrierer 51 mit dem Expansionβraum 45 in Verbindung 1st.
Die mittlere Temperatur, bei der die KSlte in £xpensioncraum 46 erzeugt
wird, ist hoher als die, bei der die KSlte im Expaneionsraum 45 ereeugt
wird.
in denen ein Medium umlaufen kann, um KSl te von den Gefrierer 49 bzw.
auf die zu kohlende Stelle 10 bsw. 10· tu übertragen.
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Weiterhin enthält die Vorrichtung ein Joule-Kelvin-System,
das aus einem Kompressor 30» Λτ*ί Wlrmeauetauschern 32, 34 und 54 und einem
DrosRelhahn 35 beßteht. Es ist weiter ein Behälter 36 zum Sammeln de· expandierten
Medium« vorgesehen.
Das Hochdruckmedium, das den tfSrir.eaus tauscher 3? verlSsst,
wird durch die Leitung 33 ale PrimSrraedium den Injektor 14 zugeführt.
Dieses Medium sor^t dafür, dass eine grosae Strömung von Medium im
.Leitungssystem 11 auftritt, worauf dieses Medium durch die liediumabfuhr
das System im gekühlten Zustand verlSsst und dem Wärmeaustauscher 34 zufliesßt.
Das umlaufende Medium im Leitungssystem 11 führt die KSlte des
Gefriertre 49 zu der ersten zu kühlenden Stelle 10, z.B. dem Susseren
Strahlungsschirm an den kalten Teil des Joule-Kelvin-Syetem·.
Bas den Wärmeaustauscher 34 verlassende Medium wird wieder
einem Injektor 14' zugeführt, der in dem Leitungssystem 11' untergebracht
ist. Darin wird das Medium wieder gekühlt und es tritt wieder ein umlaufendes lied ium im Leitungssystem 11' auf, wodurch KiI te von dem Sefrierer
51 auf eine zweite zu kühlende Stelle 10* x.B. einen zweiten Ftrahlungeschirra
innerhalb des ersten Schirmes Überträgen wird.
Es wird auf diese Weise sichergestellt, da·· das Medium des Joule-Kelvin-Systems bei zwei Temperaturen vorgekühlt wird, vas den
Wirkungsgrad begünstigt. Die Anzahl von KSltequellen kann gewünschtenfalls
vergrSssert werden.
Statt einer Mehrstufen Kühlaaschin· können eine Anzahl
einstufiger Ealtgae-Kühleaschinen verwendet werden, die ihr· Kllte bei
verschiedenen Temperaturen erzeugen, oder auch ander· tlltequellen kSnnen
angewandt werden·
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Obgleich die Figuren sich auf Vorrichtungen beschränken,
in denen XSltequellen enthalten sind und in denen ßcmit KSlte Obertragen
wird, kSnnen die Kaltequellen ohne weiteres durch Wärmequeller, ersetzt
werden, um WSrme zu Obertragen.
Nach dem verstehenden wird es einleuchten, dass die Erfindung
e:ne Vorrichtung schafft,in der in sehr wirtschaftlicher '"eise
Keilte oder Wärme von einer Kälte- bzw. Vfärinequelle auf eine entfernte Stelle
Otertragen werden kann.
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Claims (6)
1. ■ Vorrichtung mit einer KSlte- bzw. Wärmequelle z.B. einer
Kaitgas-Kühlmaschine bzw. einen Kernreaktor, eowit einem Leitungssystem,
in dem ein Eedium herumlaufen kann um KSl te bzw. WSrme von der Quelle auf
eine zu kühlende bzw. zu erwärmende Stelle zu Obertragen, welches Leitungssystem
mindesten« einen Wärmeaustauscher, in dem das Medium Wirme nit der
Quelle austauschen kann, und itindestene einen Wärmeaustauscher enthBlt,
in ieiu dae Kediuir WBrme mit der zu kühlenden, bzw. zu erwMrmenden Stell·
austauschen kann, und in dem Leitungssystem weiterhin eine Vorrichtung zum Herumfahren des Mediumβ vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, da··
die Vorrichtung zum Herumfuhren dee Mediurne aus mindestens einem Injektor
besteht, dessen Abfuhr und dessen Ansaugeseite an das Leitungssystem anecLliessen,
wobei die Zufuhr für primSree Medium mit einer Vorrichtung
in Verbindung steht, die ein gleiches Medium wie das des Leitungssystems
bei nahezu der gleichen Temperatur und unter eines höheren Druck als der
Druck des Mediums im Leitungssystem der erwihnten Zufuhr liefern kann, wobei das Leitungssystem weiterhin mit einer ^«diuicabfuhr versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor mit einer Zufuhr für primSres Medium Über einen Wärmeaustauscher
an die Abfuhr komprimierten Mediums einer Kompressionsvorrichtuy
angeschlossen ist, wobei die sich an das Leitungssystem anechliessende
Mediuraabfuhr auch über den erwShnten Wärmeaustauscher mit der Ansaugeseite
der Kompreseionsvcrrichtune in Verbindung eteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer KSlteqüelle, die
aus einer Kaltgas-Kühlmaschine besteht, die mit einem oder mehreren RSumen
veränderlichen Volumens versehen ist, der (die) mit einem oder mehreren
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Räumen veränderlichen Volumens verbunden ist (sind), in dem (denen) im
Betrieb eine niedrigere, mittlere Temperatur als in dem (den) erstgenannten Raum (Hä'umen) vorherrscht, und sich in der Verbindung zwiechen
jedem Paar der erwähnten RSume mindestens ein Regenerator befindet, durch
den ein Arbeitsmedium hin- und herflieseen kann, dadurch gekennzeichnet,
dass als Arbeitsmedium in der Kaitgas-Kühlmaschine das gleich· Medium wie
in dem Leitungssystem vorhanden ist und in den Wänden der erwähnten RSume
der Keltgae-Kühlmaachine mindestens ein Ablass und mindestens ein Einlass
fur Kedium vorgesehen eind, wobei der Ablass mit der Zufuhr primSren
liediuirs des Injektors und der Einlass mit der Mediuraabfubr des Leitungssystems
in Verbindung stehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass und der Ablass der Kaitgas-Kühlmaschine beide in der
Wand des Raumes untergebracht sind, in dem im Betrieb die niedrigste,
mittlere Temperatur vorherrscht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Kompressionevorricrtun£,
deren Ablass an einen ernten Wärmeaustauscher anechliesst,
in dem kctrprimiertes Medium '"ärn.e mit expandiertem Medium austauschen
kann und der mit einem zweiten Wa'-rmeaußtauscher verbunden ist, in dem dae
komprimierte Mediurr weiter 'A'Srme mit expandiertem Medium austauschen kann,
w.tei der Ablass letzteren Wärmeaustauschere an eine Expansionsverrichtung
aripch-iesst und wenigstens ein Te:l des expandierten Mediums über den
erwähnter. Wärmeaustauscher zu der Ansaugeceite der Korcpressionevorrichtung
zurücikfHessen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass komprimierten
MediurnF. des ersten Wärmeaustauschers an die Zufuhreeite primSren !fediuirs
-:?s Ir.iei-tcrs anschliesst und die sich an das Leitungssystem anechl ieesende
Vediumabf'ihr nit dea. r-.veiten ?/firntarrtauscher verbunden ist.
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6. Vorrichtung nacü Anspruch I mit mehreren KSltequellen
vöfsciiiedenar Tempera türen, lie mit je einem Leitungssystem zuir. übertragen
von KHlte von der betreffenden KSlte<juelle auf eine zu kohlende Stalle
versehen sind, welche Vorrichtung weiterhin eine Kompreasionsvorricht mg
enthält, deren Abläse sich an eine Anzahl in Reihe gelegter Wärmeaustauscher
anschliesat, in denen komprimiertes Medium WBrme ait expandiertem
Medium austauschen kann, und der Ablass des let^teu '.78rinenust3U3chera an
.eine Sx^ansionevornchtung anschliesst und wenigstens ein Teil de3 expaniierten
Mediums über die erwSonten WSrmeauetauscher zu der Ar.siugeseite
der Kompresaionsvorri^htung zurQckflieasen kann, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen jedem Paar aneinander anachliessender Tf^rmeaustauscher der
Ablass komprimierten ilediume des einen Würmeauetsuachers an die Zufuhreeite
primären Mediums eines Injektors anschliesst, der in das Leitungssystem
eingeführt ist-, Jas mit der KSltequelle zusammenwirkt, die die Kälte
bei einer Temperatur liefert, iia der Temperatur entspricht, bei der das
expandierte liedium den anderen Wärmeaustauscher verlSset, wobei die Mediumabfuhr
des Leitungssystems an den linlass komprimierten liediuns des anderen
fSrmeaustauschers anachllesst.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL656513118A NL146598B (nl) | 1965-10-09 | 1965-10-09 | Koudetransportinrichting, bevattende een koudebron gevormd door een koudgaskoelmachine, alsmede een leidingsysteem, waarin een medium kan rondstromen voor het transporteren van koude van de koudgaskoelmachine naar een te koelen plaats. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1501104A1 true DE1501104A1 (de) | 1969-10-23 |
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ID=19794341
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DE19661501104 Pending DE1501104A1 (de) | 1965-10-09 | 1966-10-07 | Vorrichtung mit einer Kaelte- bzw. Waermequelle z.B. einer Kaltgas-Kuehlmaschine bzw. einem Kernreaktor sowie einem Leistungssystem,in dem ein Medium zur UEbertragung von Kaelte bzw. Waerme von der Quelle auf eine zu kuehlende bzw. zu erwaermende Stelle umlaufen kann |
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ES (1) | ES332045A1 (de) |
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NL (1) | NL146598B (de) |
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CN101762110B (zh) * | 2010-02-06 | 2012-09-12 | 大连理工大学 | 共容腔散热式气波制冷机 |
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CN113280522B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-03-29 | 中国矿业大学 | 一种基于混合工质的双蒸发温度喷射制冷机及方法 |
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AT270705B (de) | 1969-05-12 |
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