DE19536494A1 - Sanitärrohr-Vereisungsvorrichtung - Google Patents

Description

In Erweiterung des Erfindungsgegenstands zu P 195 16 454.7 werden nachfolgende Zusätze beschrieben:

Erfindungsgemäß finden Kältemittel im Primärkreis­ lauf, insbesondere auch R404a Verwendung, bei denen bei einstufiger Verdichtung und einer Konden­ sationstemperatur von 32°C eine Verdampfungstem­ peratur von deutlich unter -40°C zu erreichen ist, wodurch über das Fluid des Sekundärkreislaufs ein hoher Temperaturgradient an der Einfrierstelle er zielt wird. Dies bedingt eine weitere Verbesserung der Einfrierzeiten (z. B.: 18 mm Cu-Rohr in weniger als 2 Minuten) und erlaubt zudem selbst das Durch­ frieren von Rohren größerer Durchmesser.

Erfindungsgemäß kann über einen in den Sekundär­ kreis integrierten Thermostaten die Temperatur des Kühlfluids bedarfsgerecht eingestellt werden, wo­ durch vor allem das Einfrieren von zur Versprödung neigenden Kunststoffenrohren ermöglicht wird. Wei­ terhin kann die Temperatur in Abhängigkeit zum Kühlfluid und unter zur Hilfenahme von Tabellen so eingestellt werden, daß sich ein maximaler Wärme­ strom am Rohr abführen läßt, da der sinkenden Tem­ peratur eine steigende Viskosität gegenüber steht, was einen ungünstigeren Wärmeübergangskoeffizienten bedingt.

Erfindungsgemäß ist der Isolations- und Vorratsbe­ hälter des Sekundärkreislauf insbesondere mit einem Rührwerk versehen, welches das Kühlfluid in perma­ nente Bewegung versetzt, wodurch eine Zwangskon­ vektion entsteht und damit ein um den Faktor 10 günstigerer Wärmeübergangskoeffizient am Verdampfer des Primärkreislaufs auf der Seite des Kühlfluids vorliegt als eine freie Konvektionsströmung zu­ läßt. Bedarfsgerecht sind hierdurch wesentlich niedrigere Temperaturen an der Einfrierstelle ver­ fügbar. Das Rührwerk mit Umwälzpumpe ist darüber­ hinaus vornehmlich so ausgeführt, daß es selbst dann betrieben werden kann, wenn die Schläuche nicht an der Manschette angeschlossen sind.

Die vorab beschriebene Zwangskonvektion des Kühl­ fluids kann alternativ erfindungsgemäß auch dadurch erfolgen, daß das Fluid bei nicht an die Kühl­ manschette angeschlossenen Schläuchen über eine Kurzschlußleitung im Kreis gepumpt wird.

Erfindungsgemäß ist der Sekundärkreislauf vorzugs­ weise so ausgeführt, daß dieser selbstentlüftend ist.

Der Sekundärkreislauf kann erfindungsgemäß, vor­ teilhaft so beschaffen sein, daß im Rücklauf des Kühlfluids von der Kühlmanschette zum Vorrats­ behälter ein Sieb angeordnet ist, das die von der zu vereisenden Rohroberfläche abgetragenen Lack-, Rost- und/oder andere Schutzstoffe auffängt. Das Sieb selbst wird hierzu günstigerweise in den Vorratsbehälter integriert, so daß keine erhöhten Wärmeverluste auftreten.

Sekundärkreislauf mit Vorratsbehälter ist erfin­ dungsgemäß vorzugsweise so ausgestaltet, daß die Befüllöffnung des Behälters ebenso mit einem Sieb versehen ist und dieses mit dem vorab beschriebenen Schmutzsieb eine Einheit bilden kann, wodurch er­ möglicht wird, daß eventuell ausgetretenes und ver­ schmutztes Kühlfluid gereinigt zurückgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß findet statt herkömmlicher Kühlso­ len vorzugsweise ein Kühlfluid niedriger Viskosi­ tät, wie z. B. ein Äthanol-Wasser-Gemisch, im Sekun­ därkreislauf Verwendung, was günstigere Wärmeüber­ gangswerte und damit kürzere Einfrierzeiten be­ dingt.

Erfindungsgemäß ist im Sekundärkreislauf der Saug­ stutzen der Umwälzpumpe insbesondere so ausführt, daß dieser über den Flüssigkeitsspiegel des Kühl­ fluids angehohen werden kann, so daß Kühlschläuche und Manschetten mit Luft gespült und dadurch vom Kühlfluid entleert werden, wodurch der Austritt von Restkühlfluid zwischen selbstschließender Schnell­ kupplung und Rohroberfläche im Bereich der ange­ legten Manschette beim Abnehmen dergleichen unter­ bunden ist.

Erfindungsgemäß sind im Sekundärkreislauf die Kühl­ schläuche vornehmlich so ausgeführt, daß ein Mate­ rial, wie z. B. eine Silikon-Mischung, Verwendung findet, welches auch bei Temperaturen von -60°C nur wenig von seiner Elastizität einbüßt.

Erfindungsgemäß sind die Kühlschläuche des Sekundärkreislaufs günstigerweise so gekennzeich­ net, daß Vor- und Rücklaufschlauch farblich unter­ schiedlich sind und dadurch das richtige Ankuppeln erleichtert wird.

Erfindungsgemäß sind vorbenannte Kühlschläuche vor­ nehmlich so ausgeführt, daß diese mit einem ge­ eigneten Knickschutz, wie insbesondere Metall­ gliederschlauch, Drahtgewebemantel oder auch durch Verkleben des Kühlschlauchs mit seiner Isolation, gegen eine Beeinträchtigung der Kühlfluidzirku­ lation gesichert sind.

Die Kühlfluidzirkulation kann erfindungsgemäß ins­ besondere dadurch kontrolliert werden, daß an ge­ eigneter Stelle des Sekundärkreislaufs ein Durch­ flußwächter installiert wird, der einen zu geringen Umlauf des Fluids anzeigt.

Erfindungsgemäß können für den verwinkelten Ein­ satz, neben den in der Hauptanmeldung beschriebenen und hierfür besonders geeigneten elastomer-flex­ iblen Kühlmanschetten, auch Spezialmanschetten An­ wendung finden, die auf arttypische Besonderheiten der Rohrart und -führung zugeschnitten sind und so auch das Einfrieren kurzer Rohrstrecken von weniger als 3 cm sowie Rohrwinkeln ermöglichen.

Erfindungsgemäß können die bestehenden Kühl­ schläuche mitsamt bestehender Vorrichtung insbeson­ dere durch etwa 20 cm lange Zusatzschläuche, die einseitig mit selbstschließenden Schnellkupplungen versehen sind und an der anderen Seite auf den Stutzen der Kühlmanschette aufgeschoben werden, so in eine gut zugängliche Zone verlagert werden, daß handhabungs-einfaches Arbeiten ermöglicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel mit den zusätzlichen Erfin­ dungsmerkmalen ist in den nachfolgenden Fig. 1-3 dargestellt und näher erläutert:

Dabei zeigt die Fig. 1 die Sanitärrohr-Vereisungs­ vorrichtung mit Primärkreislauf (1) und angedeute­ ter Kältemittelführung. Im Sekundärkreislauf oder auch den die Vereisung bewirkenden Kühlmittel­ kreislauf (2) wird ein dort integrierter Thermostat (3) sichtbar. Im Kernbereich der Vorrichtung befinden sich der Isolations- und Vorratsbehälter (4) mit Rührwerk (5) und dazugehöriger Umwälzpumpe (6). Im Rücklauf des Kühlfluids von der Manschette zum Vorratsbehälter wird ein Sieb (7) sichtbar, welches Schmutzstoffe zurückhält. Die Befüllöffnung (8) zum Vorratsbehälter (4) ist so angebracht, daß das Kühlfluid beim Befüllen ebenfalls durch das Sieb (7) läuft, wodurch auf einfache Weise aus­ getretenes bzw. verunreinigtes Kühlfluid zurück­ geführt werden kann. Das Sieb (7) ist so angeordnet, daß Wärmeverluste vermieden werden. Im Sekundärkreislauf ist ferner der Saugstutzen (9) der Umwälzpumpe (6) sichtbar, der zum Durchspülen des Kreislaufs (2) (mit Luft) angehoben werden kann. Zu der zu vereisenden Rohrleitung hin wird eine die Kühlschläuche umgebende Isolation (10) erkennbar. Die Schläuche sind zudem farblich unter­ schiedlich gekennzeichnet und weisen einen ge­ eigneten Knickschutz (11) auf. An gut sichtbarer Stelle des Sekundärkreiskaufs (2) findet sich schließlich ein Durchflußwächter (12), der einen zu geringen Kühlmittelfluß anzeigt.

Fig. 2 zeigt die Anwendung von Spezialmanschetten, die auf arttypische Besonderheiten der Rohrführung zugeschnitten sind. Diese Manschetten sind im Aufbau denen aus P 195 16 454.7 identisch, zeichnen sich aber durch eine sehr kurze Bauart (kürzer als 30 mm) aus. Durch den sich daraus ergebenden schmalen Strömungskanal erhöht sich die Turbulenz so stark, daß der Wärmeübergangskoeffizient zum Rohr hin ansteigt. Hierdurch wird die kleinere Wärmeübergangsfläche teilweise kompensiert, weshalb ein Einfrieren der Rohrleitungen bei etwas längeren Einfrierzeiten dennoch möglich ist. Diese Man­ schetten können auch bei sehr kurzen, geraden Rohr­ strecken (13) und durch ihre flexibel-elastische Bauart und Dichtung, selbst in Rohrwinkeln (14) an­ gebracht werden.

Fig. 3 zeigt, wie mittels aufgesteckter Zusatz­ schläuche (15) schwer zugängliche Arbeitsorte in gut zugängliche verlagert werden.

Claims (16)

1. Vereisungsvorrichtung zum örtlichen Einfrieren der Flüssigkeit in Rohrleitungen nach P 195 16 454.7-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus den im Wärmeaustausch stehenden Primärkreis lauf und einem die Rohrleitungen vereisenden Sekundär­ kreislauf (Kühlmittelkreislauf) besteht.

2. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Primärkreislauf Kältemittel, insbesondere auch R404a Verwendung finden, mit denen bei einstufiger Verdichtung und einer Konden­ sationstemperatur von 32°C eine Verdampfungstempe­ ratur von unter -40°C zu erreichen ist.

3. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines in den Sekun­ därkreislauf integrierten Thermostaten eine be­ darfsgerechte Temperatur des Kühlfluids einge­ stellt werden kann.

4. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid im Isolations- und Vorratsbehälter vorzugsweise durch ein Rührwerk in Bewegung versetzt wird, wodurch die Zwangs­ konvektion um einen etwa den Faktor 10 höheren Wärmeübergangskoeffizienten auf der Kühlfluidseite am Verdampfer des primärkreislauf bewirkt.

5. Wahlweise kann die Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1 auch dadurch gekennzeichnet sein, daß die den Wärmekoeffizienten begünstigende Bewegung bei nicht angeschlossenen Schläuchen durch Pumpen des Kühlfluids im kleinen Kreislauf über eine Kurz­ schlußleitung erreicht wird.

6. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkreislauf selbst­ entlüftend ist.

7. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreislauf beim Rück­ lauf des Kühlfluids von der Kühlmanschette zum Vorratsbehälter vorzugsweise in letzterem ein Sieb angeordnet ist, welches sowohl Schmutzauffang- als auch Befüllfunktion hat, wobei die Anordnung des Siebes so erfolgt, daß keine zusätzlichen Wärme­ verluste auftreten.

8. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Vorratsbehälter ein­ gefüllte Kühlfluid ebenfalls gefiltert wird.

9. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung tiefer Tempe­ raturen vorzugsweise ein Kühlfluid niedriger Vis­ kosität, wie insbesondere ein Äthanol-Wasser-Ge­ misch, Anwendung findet.

10. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreislauf der Saugstutzen der Umwälzpumpe über den Flüssigkeits­ spiegel des Kühlfluids angehoben werden kann und die Kühlschläuche durch Luftspülung vom Kühlfluid entleert werden können.

11. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlschläuche aus einer Silikon-Mischung bestehen, welche auch bei Tempera­ turen von -60°C nur wenig von ihrer Elastizität einbüßen.

12. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das richtige Ankuppeln der Schläuche an die Kühlschläuche durch farblich unterschiedliche Gestaltung der Vor- und Rücklauf­ schläuche erleichtert wird.

13. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlschläuche mit einem ge­ eigneten Knickschutz versehen sind, wodurch eine Beeinträchtigung der Kühlfluidzirkulation unterbun­ den wird.

14. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkreislauf an gut einsehbarer Stelle mit einem Durchflußwächter ver­ sehen ist.

15. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besonders schmale Spezial­ manschetten Anwendung finden, die auf die art­ typische Besonderheit der Rohrart und -führung insbesondere in Altbauten, zugeschnitten sind.

16. Vereisungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 20 cm lange Zusatz­ schläuche, einseitig mit selbstschließenden Schnellkupplungen versehen, den Arbeitsvorgang in eine besser zugängliche Zone verlagern.