DE1501238A1 - Kuehleinrichtung - Google Patents

Kuehleinrichtung

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DE1501238A1
DE1501238A1 DE19661501238 DE1501238A DE1501238A1 DE 1501238 A1 DE1501238 A1 DE 1501238A1 DE 19661501238 DE19661501238 DE 19661501238 DE 1501238 A DE1501238 A DE 1501238A DE 1501238 A1 DE1501238 A1 DE 1501238A1
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wall construction
network
insulation
channels
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Chemetron Corp
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Description

OR.-INQ. DIPL.-INO. M.SO. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART
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h - ta
17.10.66.
Ü.S.Ser.Ho. 501,982
Chemetron Corporation, Chicago, Illinoie-
U.S.A.
Kühleinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung.
Bekannt sind bereits Kühleinriohtungen mit einer eine Kammer bildenden Innenwandkonstruktion, die von einem kühlmitteldurohfloasenen Kanalnetz umgeben let, das gegen die Aussenluft durch eine Isolierung isoliert iet und das Kühlmittel von einem Verdampfer erhält und nach
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Durchfluss dasselbe an die Auseenluft abgibt* Als Kühlmittel werden dabei häufig kalte Flüssiggase verwendete
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe das verdampfte Gas als Isolierung der Kammer gegen die Aussenluft verwendbar ist. Diese Aufgabe wird gemäsa der Erfindung bei Kühleinrichtungen mit einer eine Kammer bildenden Innenwandkonstruktion, die von einem kühlmitteldurcn-' flossenen Kanalnetz umgeben ist, das gegen die Aussenluft durch eine Isolierung isoliert ist und das Kühlmittel von einem Verdampfer erhält und nach Durchfluss dasselbe an die Aussenluft abgibt, dadurch gelöst9 dass die Isolierung von einerAussenwandkonstruktion umgeben und zwischen der Isolierung und dieser Aussenwandkonstruktion ein ausseres Kanalnetz vorgesehen ist, das eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Kanälen aufweist und einerseits mit dem inneren Kanalnetz und andererseits mit der Aussenluft kommuniziert· Hierdurch wird Wärme aus der äusseren Luft aufgefangen und kann so nicht in die Kammer eintreten«
Als kaltverflUssigtee Kühlgas wird beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxyd ver-
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wendet» die unter Wärneauetausch mit der Kammer verdampfen, die durch die Innenwandkonatrukrtion gebildet wird. Das Kanalnets oder Leitungsnetz iet dabei duroh im Abstand angeordnete Flussbahnen so gebildet, dass dieses System im Wärmeaustausch mit einem erheblionen Teil der Innenwandkonstruktion ist. Das äussere Kanalnets oder Leitungsnetz von im Abstand angeordneten Strombahnen ist Torsugswelse In der Isolation neben dem ausleeren Wandaufbau angeordnet· Der eich ergebende Dampf wird an Id Abstand angeordneten Stellen unmittelbar in das erste Netzwerk •Ingegeben, flieset dort hinduroh und etrOmt dann duroh da· sweite äusaere Sets der im Abstand angeordneten Strombahnen· Der verbrauchte Dampf wird dann aus dem zweiten
an Leitungsnetzvdie Atmosphäre abgegeben«
Weitere Merkmale und Torteile der Erfindung ergeben sioh aus der nachfolgenden Beeohreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die ein AusfUhrungebeispiel der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigern
Fig.1 einen Teilsohnitt durch die Einrichtung gemäss der Erfindung,
Fig.2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig.l, Fig.3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig.l, Fig.4 einen Horizontalteilsahnitt zur Darstellung von Kanälen im Bodea und in einer Seitenwand, - 4 -909849/0177
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Pig.5 einen Teilschnitt zur Darstellung einer zweiten
Ausfünrtingsform der Erfindung, Fig.6 einen Teilschnitt zur Darstellung einer dritten Ausführungeform der Erfindung.
Bas Ausführungsbeispiel nach den Fig.l - 4 zeigt eine Kühleinrichtung, die als Ganzes mit 20 bezeichnet 1st und die eine Innenwandkonstruktion 21 hat, die eine Beete 22 und einen mit dieser duroh vier Wände 24 verbundenen Boden 23 aufweist. Im Abstand ausserhalb der Innenwandkonstruktion 21 ist eine Aussenwandkonstruktlon 26« Sie zwischen der Innen- und Aussenwandkonetruktlon 21 bow« 26 angeordnete Isolation 27 dient dazu, um einen Wärmeübergang in eine Kammer 28 zu verhindern, die duroh die Innenwandkonstruktion 21 gebildet 1st. Ein geeigneter, nicht dargestellter Yersohluse veraohlieeet einen Zugang zur Kammer 28, durch den das nicht dargestellte Out eingebracht werden kann.
ferner 1st ein inneres Kanalnetz 29 und ein äuiseres Kanalnetz 29* vorgesehen. Das erstere weist mit eine» Verdampfer 31 kommunizierende Kanäle 30 und ferner Kanäle 32 auf, die mit einem Verdampfer 33 kommunizieren.
Die Kanäle 30 und 32 sind parallel und horizontal und ferner abweohselnd zueinander derart angeordnet, dass der
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Dampfstrom in benachbarten Kanälen 30 und 32 in entgegengesetzten Richtungen flieset· Mindestens ein Teil der Innenwandkonstruktion neben dem Kanalnetz 29 ist aus einem Material, wie beispielsweise ans Aluminium, das eine gute Wärmeweitergabe, beispielsweise über die Deoke 22, den Boden 23 und zwei entgegengeeetzte Wände 24« durchführen kann·
Mit den Verdampfern 31 und 33, die das kalte Flüssiggas verdampfen und den sich ergebenden Dampf in die Kanäle bzw. 32 leiten, ist ein Zylinder oder ein anderer geeigneter^ nicht dargestellter Behälter verbunden, um das kalte Flüssiggas zu speichern· Die Kanäle 30 erstrecken sich bis zum Verdampfer 33 und teilweise um ihn herum und kommunizieren mit einem gemeinsamen Samuelkanal 36, während die Kanäle 32 sich bis zum Verdampfer 31 und teilweise um Ihn herum erstrecken und mit einem gemeinsamen Sammeifnal 37 verbunden sind·
Im wesentlichen senkreoht sich erstreckende, parallel· Kanäle 30* kommunizieren an ihren oberen Enden mit dem Sammelkanal 36 und an ihren unteren Enden mit eine« gemeinsamen Sammelkanal 39, während sich senkrecht erstreckende parallele Kanäle 40 an ihren oberen laden mit dem Sammelraum 37 und an ihren unteren Enden mit einem
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Sammelkanal 41 kommunizieren, ferner fcomannlslereii pmralls-Ie9 horizontale Kanäle 42 mit dem Sammelkaal 39 und einem Sammelkanal 43» nährend parallele horizontale Kanäle 44 mit den Sammelkanälen 41 und 43 kommunizieren· Der Sammelkanal 37 kommuniziert mit Kanälen 45 und 46» die ihrerseits mit den Sammelkanälen 47 !>■·· 48 kommunisieren·
Das äussere Kanalnetz 2Q« hat Kanäle 49 und 50, die mit den Saumelkanälen 47 und 48 t»*. des fts—βΊΙγμιΠιι 51 und 52 komaiun1 «1 eren. Kanäle 53 und 54 dee Kanalnetses 29* kommunizieren mit den Sammelkanälen 51 und 52 bew· einem Sammelkanal 55* Der Samuelkanal 55 kommuniziert mit einem Ausläse 56, der aioh zur Atmosphäre Offnet. Dasväuseere Kanalnetz 29', das vom Sammelkanal 43 hie zum Sammelkänal 55 reioht, ist zum Teil durch die Isolation 27 und zum Teil durch die Aussenwandkonetruktion 26 gebildet. -...;■'. ■ ·-'
Die beiden Verdampfer 31 und 33 weisen je eine Leitung 57 auf, die innerhalb einer gröseeren Leitung 58 angeordnet ist. Die Leitung 57 ist mit einem nicht dargestellten Zylinder verbunden und hat nicht dargestellte öffnungen durch die kaltes flüssiggas dosiert in die Leitung 58 ge? langt. Die Leitungen 58 der Verdampfer 31. und 33 ba.beri~ nicht dargestellte Öffnungen, die mit den Kanälen 30 b«w. 32. kommunizieren· -7-
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Ba is Betrieb der Verdampfer 31 im Wänaeaaatauach mit der Kammer 28, d.h. in unmittelbarem Wärmeaustausch Bit der Deoke 22 iat, atröat der im Verdampfer 31 gebildete Dampf durch die Kanäle 30 im Wärmeauetaueoh mit der Deoke, im Wärmeaustausch mit dem Verdampfer 33 in den Samnelraum 36, durch die Kanäle 38 in den Sammelkanal 39 und durch die Kanäle 44 bis zum Sammelkanal 43« Sa der Verdampfer 33 im Wämeauatauech mit der Kammer 28 und in unmittelbares Wäraeauetaueoh mit der Deoke 22 ist, strömt der in dieses Verdampfer 33 gebildete Dampf durch die Kanäle 32 im Wärmeauetausch mit der Deoke 22, im Wärmeaufltaueoh mit dem Verdampfer 31 in den Sammelkanal 37* durch die Kanäle 40 in den Sammelkanal 41 und ferner duroh die Kanäle 44 in den Sammelkanal 43· Die Temperatur der im Sammelkanal 43 vorhandenen Dämpfe kann mindββten· gleich oder sogar etwas höher ale die Temperatur in der Kammer 28 sein· Da die Temperatur in der Kammer 28 wesentlich niedriger als die äueaere, den Behälter der Kühleinrichtung 20 umgebende Lufttemperatur ist, ist ein erheblicher Unterschied zwisohen der Temperatur des Dampfes im Sammelkanal 43 und der äuseeren Luft vorhanden, obgleich das ganze latente Kühlrermögen und ein wesentlicher Teil des fühlbaren KUhlVermögens des Kältemittels (wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendloxyd) su dem Zeitpunkt bereite aufgebracht wurde» wenn der Dampf
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den Sammelkanal 43 erreicht· Der Dampf Im Sammelkanal 43 strömt über die Kanäle 45 und 46, die Sammelkanälö 47 und 48, die Kanäle 49 und 50, die Sammelkanäle 51 und 52, die Kanäle 53 und 54 «um gemeinsamen Sammelkanal 55ο yon IVO der verbrauchte Dampf durch den Ausläse 56 ausgegeben wird. Der durch den Auslass 56 ausströmende, verbrauchte Dampf kann die Temperatur der umgebenden Luft haben.
Das AusfUhrungsbeispiel nach Fig.5 ist ähnlich dem Aueführungsbeispiel nach Fig.l - 4. Es werden daher die gleichen Bezugszeichen mit dem Zusatz "a" verwendet, um die gleichen Komponenten kenntlich zu machen· In der Ausführungsform nach Pig«5 ist die Innenfläche der Innenwand konstruktion 26a mit einer Isolation 60 abgedeckt, die in einer ganzen Anzahl unterschiedlicher Arten aufgebracht werden kann, beispielsweise durch Beflocken oder durch Anbringen von Tafelisolation an der Innenfläche der äusseren Wandkonstruktion 26a· Damit können die Dämpfe eine Wärmeabschirmung auf das ganze Kanalnetz der im Abstand angeordneten Kanäle von dem Sammelkanal 43 bis sum Sammelkanal 55 ausüben. Im übrigen ist die Ausführungeform nach Fig.5 die gleiche wie die nach den Fig.l bis 4» Sie Kanäle 49a, 53a usw. sind als Teil der Isolation 27a und als Teil der Isolation 60 gebildet«, _ g_
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Sas Ausführungebeiepiel naoh Pig.6 ist ähnlioh dem Ausführungsbeispiel nach Fig.! - 4 , und aas diesem Grund werden auoh hier die gleichen Bezugszeichen, jedooh
\toa
ntit dem Zusatz Nbn verwendet,Idie betreffenden Heile kenntlich zu machen. Hier ist die Innenfläche der äueseren Wandkonstruktion 26b mit einer Isolation 61 abgedeokt, die in der gleichen Weise, wie im Zueammenhang mit Pig.5 beschrieben, aufgebracht sein kann. Die Innenfläche der Isolation 61 ist mit einer Sohioht 62 aus einem Material abgedeokt, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist,
beispielsweise können hierzu Aluminiumteilohen, Aluminiumblech oder Aluminiumfolie verwendet werden. Sie Sohioht aus wärmeleitendem Material 62 verteilt daher die Kälte derart, dass ein Wärmeschirm geformt wird. Daa äusaere Kanalaystem der Kanäle 49b, 53b usw. ist dabei teilweise durch die Isolation 27b und teilweise durch die Materialschicht 62 gebildet«,
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Claims (1)

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Patentansprüche
· Kühleinrichtung mit einer eine Kammer bildenden Innenwandkonstruktion, die von einen lä&lmitteldurehfloesenen Kanalnetz umgeben ist, das gegen die Außenluft eürch eine Ieolierung - isoliert iet und das Kühlmittel von einem Verdampfer erhalt imd nach Durchfluß dasselbe an die Außenluft abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ieolierung (27) von einer AUßenwandkonetruktion (26) umgeben und zwischen der Isolierung (27) und dieser Außenwandkonstruktion (26) ein äußeres fanalnets (29) vorgesehen ist, das eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Kanälen (45t 46, 49, 50, 53, 54) aufweist und einerseits mit dem inneren Kanalnets (30, 32, 30', 40) und andererseits mit der Außenluft kommuniziert·
2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere Kanalnets (29) an mehreren» im Abstand voneinander angeordneten Stellen mit dem äußeren Kanalnetz (29*) kommuniziert.
3· Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Kanalnetz (29*) teilweise durch die Isolation (27) und teilweise durch die Außenwandkonstruktlon (26) gebildet ist.
4· Kühleinrichtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dar durch gekennzeichnet, daß die Außenwandkonstruktion (26) mit einer Isolationsschicht (60) abgedeckt let* von der das äußere Kanalnets (291) mindestens zum Seil gebildet ist.
A 35 396 h - 11 -
n-24 17.10.1966
5. KühleihricHang nach. Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (60) «1t einet eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Material (62) abgedeckt ist, tob dem dato !niere Kanelnet* (29') Mindestens sum Seil gebildet let.
6v Kühleinrichtung nach eisen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafl die beiden Kanalnetse (29» 29') durch einen der länge der Vetse la Mtogerichtung der Katamer (28) enteprecheaiden Kanal (43) Miteinander konnmiBieren·
7· lOhleinrlchtung naoh einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafi die lanalnetie (29t 29') Gruppen tob parallelen, quer an den wanden angeordneten Kanälen (30, 32, 30', 40; 45, 46» 49· 50, 53, $4) und diese Gruppen verbindende, al· Baftoeiraum dienend« Mngnkanäie (36, 37» 39» 41; 47, 48, 51» 52) aufweisen·
8. Kühleinrichtung naoh eine» der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafi bsi eines rechteckigen Querschnitt der Einrichtung die Sasmelrau«· (36, 37, 39, 41; 47, 48, 51, 52) entlang der langakanten angeordnet sind.
909849/0177
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