DE179132C

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Publication number: DE179132C
Application number: DENDAT179132D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jiß 179132.-. KLASSE Ug. GRUPPE

GOTTHOLD HILDEBRANDT in BERLIN.

Entspannungskiihikörper. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1906 ab.

Der geringe Wirkungsgrad der Verdampfvorrichtungen für die Erzeugung sehr tiefer Temperaturen oder Verflüssigung sogenannter permanenter Gase ist darin zu suchen, daß diese Vorrichtungen nach dem allgemeinen Prinzip der Kältemaschinen gebaut sind.

Bei denselben wird die erzeugte Kälte auf möglichst große Flächen verteilt, so daß eine möglichst gleichmäßige Kälteabgabe

ίο über den ganzen Verdampferraum geschaffen wird. Die hierbei entstehenden Verluste durch Strahlung und Leitung sind unbedeutend gegenüber denjenigen der Vorrichtungen zur Erzeugung sehr tiefer Tempe- raturen oder zur Verflüssigung tief siedender Gase, bei welchen mit einem Temperaturunterschied von 100 und mehr Grad Celsius gerechnet werden muß.

Für diese ist es daher vorteilhaft, die durch die Entspannung der zur Ausströmdüse gelangten Preßgasmenge erzeugte Kälte so zusammen zu halten, daß sie unvermindert auf dem kleinsten Raum im Innern des Entspannungsgefäßes selbst oder in dessen nächster Nähe wirksam wird.

Die gewonnene Kälte ist also nicht mehr oder weniger auf die gesamte zufließende Preßgasmenge zu verteilen, sondern möglichst ungeteilt derjenigen kleinsten Preßgasmenge zuzuführen, welche selbst dicht vor dem Entspannungsvorgang steht.

Da die stärkste Wärmebindung des entspannten Mittels an der Stelle und in dem Augenblicke stattfindet, wo die plötzliche A^olumvergrößerung eintritt, und die hierzu erforderliche Wärme unter allen Umständen demjenigen Körper entzogen wird, der das expandierende Mittel zunächst einschließt, so ist dieser Körper so zu bauen, daß er durch seine Eigenschaften und sein Volumen nicht nur als guter Wärmespeicher, sondern auch als guter Wärmeleiter wirkt.

Es wird dies bei der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht-, daß große Metallmassen gekühlt werden, welche dem zügeführten neuen Preßgas in kleinstem Räume große Kühloberflächen darbieten, so daß die oben angeführten Verluste auf das geringste Maß -beschränkt werden.

Zu diesem Zweck findet die Expansion in ein stark wandiges Gefäß statt, welches mit dem der Expansionsdüse vorgelagerten Kühlraum in engster Verbindung steht. Zur besseren Übertragung der Kälte sind in dem Gefäß Rippen angeordnet, die dem ausströmenden Gase jedoch keinen Widerstand entgegensetzen dürfen, weil sonst durch Reibung Wärme entsteht, die einen Teil der ' durch die Expansion erzeugten Kälte verbraucht. Die Kühlung des Preßgases erfolgt. vorteilhaft in einem starken Metallkörper, welcher mit Durchbohrungen für das hindurchtretende Preßgas versehen ist ^und von den Metallwandungen des Expansipnsgefäßes eingeschlossen ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

A ist ein massiger Metallkörper, der in seinem Innern bei b und δ¹ Sammelräume für das zur Entspannung gelangende Mittel

Claims

besitzt. b und b1 sind durch zahlreiche Haarkanäle verbunden. Eine besondere Schutzpackung g, g schützt den Körper A vor .Wärmeeinstrahlung, während die im Innern vorgesehenen Rippen h die Kälte möglichst zusammenhalten. Infolgedessen erfolgt eine Kälteabgabe vorzugsweise nur an das in den Haarkanälen fließende und vor der Ausströmungsdüse lagernde Mittel ίο (Preßgas). Die durch den Entspannungsvorgang erzeugte größte Kälte befindet sich etwa bei X, so daß das expandierte Mittel gezwungen wird, den größten Teil seiner Verdampfungswärme dem es unmittelbar umgebenden dickwandigen und vorteilhaft nach innen gerichteten Trichterkörper zu entziehen, in welchen der Entspannungskühlkörper ausläuft, welcher seinerseits wieder dem in den Haarröhrchen folgenden Mittel die Wärme entzieht und es immer tiefer und tiefer herabkühlt. Die dritte Folge der Einschaltung eines solchen Entspannungskühlkörpers in den Kreislauf eines Kälteträgers ist also ein wesentlich gesteigerter Wirkungsgrad der Vorrichtung oder Verdampfers, besonders für die Erzeugung sehr tiefer Temperaturen, für die Verflüssigungs- oder Abkühlungsvorrichtung selbst, weil infolge der einseitigen Wärmeentziehung und dem besonderen Wärmeschutz dieses Teiles im Innern des Ganzen mehrere scharf geschiedene Temperaturzonen entstehen, so daß die dennoch unvermeidlichen Ausstrahlungen aus der kältesten Zone mit weniger Verlusten in den nächstkalten Zonen verwertet werden, als in gewöhnlichen Gegenstrom- oder ähnlichen Vorrichtungen, in welchen die erzeugte Kälte sich mehr gleichmäßig auf den ganzen Inhalt des Verdampfers verteilen muß. Es empfiehlt sich, den Entspannungskühlkörper, auch wenn er in einem gut geschützten Verdampfer steht, noch besonders gut vor Wärmeaufnahme zu schützen, damit die in ihm erzeugte Kälte möglichst zusammengehalten und möglichst augenblicklich dem die Haarröhrchen durchfließenden Mittel zugeführt wird. Pate nt-A ν Sprüche:

1. Entspannungskühlkörper zur Erzeugung tiefer Temperaturen, welcher die bei der Entspannung verflüssigter oder verdichteter Gase erzeugte Kälte derart zusammenhält, daß sie möglichst ungeteilt der kleinsten ihn durchfließenden Menge des nachfolgend zur Entpannung bestimmten Mittels zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen hohlen (gutleitenden) Metallkörper eine Verbindung zwischen einem Sammelraum' für verdichtete Gase und einer Ausströmungsdüse hergestellt ist, welche in einen

. glocken- oder trichterförmigen Expansionsraum ausmündet.

2. Entspannungskühlkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsdüse von einem gutleitenden Metallmantel eingeschlossen und mit diesem verbunden ist, daß die sich entspannenden Gase die bei der Entspannung verbrauchte Wärme dem Metallmantel entziehen.

3. Entspannungskühlkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungsdüse ein Sammelraum mit möglichst großen bezw. mit möglichst vielen Berührungsflächen vorgelagert ist, in welchem die zur Entspannung gelangenden Gase auf kleinstem Räume die größtmöglichste Wärmeentziehung erleiden.

4. Entspannungskühlkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Ausströmungsdüse leitend angeschlossene Behälter mit Kühlrippen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

SeruN. Gedruckt iti der REictisDRUCKEREi.

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