DE2642160C3 - Siedekühlvorrichtung - Google Patents

Siedekühlvorrichtung

Info

Publication number
DE2642160C3
DE2642160C3 DE2642160A DE2642160A DE2642160C3 DE 2642160 C3 DE2642160 C3 DE 2642160C3 DE 2642160 A DE2642160 A DE 2642160A DE 2642160 A DE2642160 A DE 2642160A DE 2642160 C3 DE2642160 C3 DE 2642160C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
coolant
container
cooling
liquid coolant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2642160A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2642160B2 (de
DE2642160A1 (de
Inventor
Sadayuki Katsuta Okada
Hideo Mito Tsukioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2642160A1 publication Critical patent/DE2642160A1/de
Publication of DE2642160B2 publication Critical patent/DE2642160B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2642160C3 publication Critical patent/DE2642160C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B23/00Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
    • F25B23/006Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect boiling cooling systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D9/00Devices not associated with refrigerating machinery and not covered by groups F25D1/00 - F25D7/00; Combinations of devices covered by two or more of the groups F25D1/00 - F25D7/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Siedekühlvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine derartige Siedekühlvorrichtung ist aus der GB-PS 10 28 363 bekannt. Bei dieser bekannten Siedekühlvorrichtung kann sich der Innendruck des Kühlgefäßes in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels ändern, und die Temperatur des Kühlmittels ändert sich stark, v. enn sich die Außentemperatur oder die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge ändert.
Wenn beispielsweise C2CIJF3 (Freon R-113), also eines der halogenierten Kohlenwasserstoffe, als Kühlmittel verwendet wird, ändert sich der Innendruck im Kühlgefäß zwischen 0,147 Bar und 4,4 Bar (absoluter Druck), wenn sich die Temperatur des Kühlmittels zwischen 0 und 1000C ändert. Wenn das Kühlgefäß bzw. die Kühlvorrichtung in diesem Falle nicht luftdicht abgeschlossen ist, gelangt nichtkondensierbares Gas, beispielsweise Luft, in die Kühlvorrichtung und vermindert die Wirkungsweise und die Funktion des Kondensators stark, wenn der Innendruck unter ^en Luftdruck (1,013 Bar in absolutem Druck ausgedrückt) fällt. Dadurch kann die Kühlvorrichtung die gewünschte Kühlwirkung nicht herbeiführen, so daß eine plötzliche Überhitzung oder eine Zerstörung des Heizelements bzw. des die Wärme abgebenden Teils auftritt. Wenn der Innendruck der Kühlvorrichtung höher als der Luftdruck ist, entweicht Kühlmittel aus der Kühlvorrichtung oder dem Kühlgefaß nach außen und geht verloren. Aus diesem Grund kann mit der Kühlvorrichtung nicht zufnedenstellend gekühlt werden. Ersichtlich ist ein zufriedenstellender Betrieb der Kühlvorrichtung sowohl bei einem Innendruck, der höher als der Luftdruck ist. als auch bei einem Innendruck, der niedriger als der Luftdruck ist. unmöglich. Außerdem treten schwerwiegende Probleme hinsichtlich des luftdichten Abschlusses des Kühlgefäßes auf. Obgleich die Kühlvorrichtung durch Zusammenschweißen ihrer Teile hergestellt wird, ist es nicht leicht, auch bei Anwendung modernster Verfahren und Techniken die Kuhlvorrichtung vollkommen luftdicht zu verschließen. Es ist insbesondere praktisch unmöglich, ein Kühlgefäß großer Abmessung luftdicht zu verschließen. Wenn das Kühlgefäß mit einem Kühlmittel gefüllt wird, müssen sämtliche nichtkondensierbaren Gase aus der Kühlvorrichtung und dem Kühlmittel entfernt werden. Wenn dies nicht zufriedenstellend ausgeführt wird, kann der Kondensator ebensowenig Vorschriftsmäßig arbeiten, als wenn die Kühlvorrichtung nicht vollkommen luftdicht
abgeschlossen ist Um die Kühlvorrichtung zu öffnen, mußten bis jetzt die Schweißverbindungen aufgebrochen werden. Dadurch wurde die Wartung und Instandhaltung der Kühlvorrichtung wesentlich erschwert, und es traten Schwierigkeiten bei der Handhabung bzw. ϊ beim Einsetzen der Wärme abgebenden Teile auf.
Die genannten Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem luftdichten Abschluß einer Kühlvorrichtung wären aus der Welt geschafft, wenn die Kühlvorrichtung immer unter Luftdruck gehalten werden könnte. |0 Oder anders ausgedrückt, wenn im Inneren der Kühlvorrichtung Luftdruck herrschen könnte, gäbe es keinen Druckunterschied zwischen dem Inneren der Kühlvorrichtung und dem Außenraum, so daß die zuvor erläuterten Schwierigkeiteri, die auf einem Druckunter- ι s schied zwischen innen und außen beruhen, überhaupt nicht zum Tragen kämen.
Wenn man die Kühlvorrichtung mit Luft- oder Atmosphärendruck im Inneren betreibt, tritt der Nachteil auf, daß die Kühlvorrichtung an sich sowohl hinsichtlich der Bauweise als auch hinsichtlich der Abmessungen recht kompliziert, aufwendig und groß wird. Es treten auch Schwierigkeiten dahingehend 'uf, eine Kühlvorrichtung bei Atmosphärendruck zu betreiben, ohne daß Luft ins Innere der Kühlvorrichtung dringt.
Aus den zuvor erläuterten Gründen war es bisher unmöglich, Siedekühlvorrichtungen zu schaffen, bei denen als Problem hinsichtlich des luftdichten Abschlusses gelöst ist und die zufriedenstellende Kühleigenschaften aufweisen. -<<)
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zum Außenraum hin offene Siedekühlvorrichtung zu schaffen, bei der im Inneren der Vorrichtung Atmosphärendruck herrscht, ohne daß die Vorrichtung in ihrer Bauweise aufwendig und komplex und in ihren si Abmessungen groß wird, wobei die Vorrichtung eine gute, zufriedenstellende Kühlwirkung besitzen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhaft. Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Siedekühlvorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es /eigt ·»■;
F i g. 1 eine schematische Darstellung der offenen SiedekühlvG/richtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
F 1 g. 2 bis 10 schematische Darstellungen weiterer erfindungsgemäßer Ausführungsformen '> <>
In F 1 g. 1 ist eine erfi;.dungsgemäße Ausführungs form dargestellt, bei der die offene Siedekühlvorrichtung einen Verdampfer 1. ein Gasrohr 2, einen Kondensator 3. tine Rückflußleitung 4, ein Kondensierrohr 5a. einen Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel und ein Ein- ü laß- und Auslaßrohr 7a besitzt. Das Kühlmittel 8a und 8b befindet sich im flüssigen Zustand und besteht aus einem Halogenkohlenwasserstoff. Nachfolgend werden verschiedene Teile des Gerätes bezeichnende Bezugszeichen verwendet, denen jeweils ein Buchstabe des m> Alphabets als Index angefügt wird, um die Arbeitsweise des Gerätes besser erläutern und verstehen zu können. Jedes Bezugszeichen ohne Index bezeichnet allgemein einen Teil des Gerätes.
Als Kühlmittel 8a, 8b können Halogenkohlenwasserstoffe mit folgenden Verbindungen verwendet werden: Tetrachlorkohlenstoff (CCI4, Fron R-IO),
1.2-Difluortetrachlor<i:than
(CCI2F CCI2F, Fron R-112), 1,1,2-Trichlortrifluorätrmn
(CCbFCClF3, Fron R-113),
1 -ChIo,-1,2-dibrom-1,2,2-trifIuoräthan
(CBrCiF · CBrF2, Fron R-113B2), 1,2-Dibromtetrafluoräthan
(CBrF2CBrF2, Fron R-! 14B2), 1,1,1-Trichloräthan (CCI3CH3, Fron R-MO), U-Dichlorfluoräthan (CH3CICHCIF, Fron R-141), 1,1,1 -Trichlorpentafluorpropan
(CCI3CF2CFj, Fron R-215),
1 ^-Dichlorhexafluorcyclobutan
CF,-CCiF
I " I
CF7-CClF
FronR-C316
2,3-Dichloroctafluorbutan
(CFiCFCICFCICF3, Fron 318),
cyclisches C6FuO, C4HF1 |O, und Perfluor-n-hexan.
Wenigstens einer der zuvor genannten Kohlenwasserstoffe wird bei der vorliegenden Erfindung benutzt.
Mit dem Bezugszeichen 8c· ist ein Kühlmitte! in gasförmigem Zustand und mit dem Be/ujszeich^n 9a eine Flüssigkeit bezeichnet, die das Kühlmittel in dem Behältei 6a für das flüssige Kühlmittel gegen den Außenraum hin abschließt. Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Heizvorrichtung versehen. Die in der Figur eingezeichneten Pfeile zeigen die Flußrichtungen des Kühlmittels an. Verschiedene Teile des Gerätes sollen nachfolgend im einzelnen beschrieben werden. Im Verdampfer 1 siedet das flüssige Kühlmittel 8a und wird in gasförmiges Kühlmittel 8c umgesetzt. Die Heizvorrichtung 10 wird djrcH die beim Verdampfungsvorgang erforderliche Verdan.pfung.wärme des flüssigen Kühlmittels 8a gekühlt. Das gasförmige Kühlmittel 8c gelangt über das Gasrohr 2 zum Kondensator 3 in dem das gasförmige Kühlmittel 8c kondensiert und in den flüssigen Zustand übergeht. Wenn das gasförmige Kühlmittel 8c kondensiert und wieder flüssig wird, wird die ^abei freigesetzte Kondensationswärme des gasför migen Kühlmittels 8c beispielsweise an einen externen Kälteträger oder die Außenluft außerhalb des Gerätes abgegeben. Das flüssige Kühlmittel 8a. das im Kondensator 3 wieder in den flüssigen Zustand versetzt wurde, wird über die Rückflußleitung 4 dem Verdampfer 1 rückgeleitet. Das Kondensierrohr 5a hat die Aufgabe zu verhindern, daß gasförmiges Kühlmittel 8c direkt ir den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel eindringt was deshalb möglich wäre, weil das gasförmige Kühlmittel leichter als das flüssige Kühlmittel ist. Aut Grund Jer. Kondensierwirkung des Rohres 5a kann du gasförmige Kühlmittel 8c nicht durch das flüssige Kühlmittel nach unten strömen. Der Behälter 6a für da' flussige Kühlmittel dient als Speicherraum des flüssigen Kühlmittels 8b. das nicht direkt beim Künlvorgang teilnimmt. Das Einlaß- und Auslaßrohr 7a stellt ein· Verbindung des Behälters 6a mit dem Außenraum her und verhindert -4:e Effusion der das Kühlmitte' abschließenden flüssigkeit 9a. Das flüssige Kühlmittel 8a besitzt einen Siedepunkt, der gleich der Temoeratur ist, auf die die Heizvorrichtung 10 abgel'.ühit werden soll. Das flüssige Kühlmittel 8b, das dieselbe Zusammen-Setzung wie das flüssige Kühlmittel 8a besitzt bzw. aus der gleichen Verbindung besteht, ist das flüssige Kühlmittel, das von einem nachfolgend zu beschreiben den Kühlgefäß kommt. Das gasförmige Kühlmittel 8cist
das flüssige Kühlmittel 8a in gasförmigem Zustand.
Die das Kühlmittel nach außen abschließende Flüssigkeit 9a muß die Eigenschaft aufweisen, daß es sich nicht mit dem flüssigen Kühlmittel Sa vermischen känii. Weiterhin muß die das Kühlmittel abschließende Flüssigkeit 9a ein kleineres spezifisches Gewicht als das flüssige Kühlmittel 8a aufweisen, nur schwer verdampfbar sein, d. h., einen hohen Siedepunkt aufweisen, und eine nicht zu hohe Viskosität besitzen. Die Flüssigkeit 9a soll verhindern, daß das flüssige Kühlmittel Sb spontan verdampft und über das Einlaß- und Auslaßrohr 7 a in den Außenraum entweicht. Die die Kühlmittelflüssigkeit abschließende Flüssigkeit 9a kann eine wäßrige Lösung von wenigstens einem der nachfolgend angegebenen Stoffe sein: Mehrwertige Alkohole mit bzw. einschließlich
Äthylenglykol (CH2OHCH2OH).
Diäthylenglykol (HOCH2CH2OCh2CH2OH),
(HOCH2CH2OCH2CH2OCH2Ch2OH).
1.4-ButandioI [HO(CH2J4OH] und
Glycerin (HOCH2CHOHCh2CH).
Polysaccharide mit bzw. einschließlich D-Glukose. D-Xytose und D-Galactose; Polyvinylalkohole und Glucose mit bzw. einschließlich Stärke Glykogen und Cellulose.
Die Heizvorrichtung 10 ist ein Element, das gekühlt werden soll und kann beispielsweise ein Halbleiterelement, ein Transformator oder ein anderes elektrisches Bauteil sein. Der Ausdruck »Kühlgefäß« bezeichnet ein Gefäß oder einen Behälter, in dem der Verdampfer 1, das Gasrohr 2, der Kondensator 3 und die Rückflußleitung 4 miteinander verbunden sind. Mit dem Ausdruck Kühlgefäß wird hier die Grundanordnung des herkömmlichen Gerätes bezeichnet. Bei der vorliegenden Erfindung weist der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel einen Rauminhalt auf, der größer als das Volumen des flüssigen Kühlmittels Sb. welches bei einer Kondensatorwirksamkeit mit 100% Wirkungsgrad aus dem Kühlgefäß ausläuft, plus dem Volumen der abschließenden Flüssigkeit 9a ist Die Minimum-Menge des im Kühlgefäß enthaltenen flüssigen Kühlmittels sollte wenigstens so groß sein, um das Kühlgefäß und das Kondensierrohr 5 auszufüllen. Je größer die Menge der abschließenden Flüssigkeit 9a ist, um so besser ist dies. Die Menge der abschließenden Flüssigkeit 9a muß jedoch mindestens so groß sein, daß sich eine Flüssigkeitsschicht auf dem flüssigen Kühlmittel Sb im Behälter 6a befindet
Wenn während des Betriebes vom Heizelement 10 keine Wärme -rzeugt wird, kocht das flüssige Kühlmittel 8a nicht und es entsteht auch kein gasförmiges Kühlmittel 8c Daher läuft flüssiges Kühlmittel Sb in einem Raum im Gasrohr 2 und im Kondensator 3, der gepunktet dargestellt ist und der sich mit gasförmigem Kühlmittel 8c füllt wenn der Kühl vorgang durchgeführt wird. Auf Grund dessen, daß sich in dem punktiert angedeuteten Raum flüssiges Kühlmittel Sb befindet sinkt der Flüssigkeitspegel des flüssigen Kühlmittels Sb im Behälter 6a ab, so daß sich auch der Flüssigkeitspegel der abschließenden Flüssigkeit 92 senkt Als Folge davon wird das Kühlgefäß, das Kondensierrohr 5 und der untere Teil des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel mit dem flüssigen Kühlmittel 8a gefüllt In diesem Fall ist der innere, im Kühlgefäß auftretende Druck im unteren Bereich des Kühlgefäßes am höchsten, der Druck ist nämlich dort gleich dem Luftdruck plus dem von der Flüssigkeitssäule ausgeüb-
ten Druck. Wenn jedoch ein großes Kühlgefäß vorliegt, ist der Druck der Flüssigkeitssäule vernachlässigbar, so daß der Innendruck gleich dem Lüftdruc!.. angeschen werden kann.
Nachfolgend soll der Vorgang beschrieben werden, durch den der zuvor angegebene Zustand des Gerätes in den in F i g. 1 dargestellten Zustand übergeht. Zu Beginn des Wärmeerzeugungsvorgangs durch das Heizelement 10 siedet das flüssige Kühlmittel 8a nicht sofort, und es fließt in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen, so daß eine natürliche Konvektion auftritt. Die durch die natürliche Konvektion bewirkte Kühlung reicht allein nicht aus und die Temperatur im flüssigen Kühlmittel 8a steigt an. Nachdem die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a die Sättigungstemperatur des Luftdrucks oder den Siedepunkt erreicht hat. siedet das flüssige Kühlmittel an der Oberfläche des Heizelements 10 heftig, und das flüssige Kühlmittel geht in das
I/,",M,.·,i11öl O.„ iil,»,
Innendruck im Kühlgefäß an. so daß das flüssige Kühlmittel 8a und das gasförmige Kühlmittel 8c teilweise durch das Kondensierrohr 5a in einen Bereich geringeren Drucks oder in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel ausweicht. Dabei wird das gasförmige Kühlmittel 8cgekühlt und verflüssigt sich, bevor es in den Behälter 6a gelangt. Das flüssige Kühlmittel 8a. das auf diese Weise in den Behälter 6a gelangt, ist das flüssige Kühlmittel Sb. Die Menge des flüssigen Kühlmittels Sb ändert sich in Abhängigkeit von der zum Heizelement 10 erzeugten Wärmemenge, dem Siedepunkt des Kühlmittels und der Temperatur des externen Kälteträgers des Kondensators 3. Wenn der Siedepunkt und die Temperatur des externen Kälteträgers im Kondensator 3 konstant sind, hängt die Menge des flüssigen Kühlmittels Sb allein von der erzeugten Wärmemenge ab. In diesem Fall bildet sich im Gerät ein Gleichgewicht aus, wenn ein genügend großer Raum für das in den gasförmigen Zustand versetzte Kuhlmittel 8c oder ein genügend großer Bereich für das Kondensieren im Kondensator 3 innerhalb des Kühlgefäßes vorhanden ist, damit der Siede- und Kondensierzyklus ausgelöst und aufrechterhalten bzw. wiederholt werden kann, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, ohne daß die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a weiter steigt Die Temperatur des flüssigen Kühlmittels Sa ist hierbei im wesentlichen gleich dem Siedepunkt und der Innendruck des Kühlgefäßes ist im wesentlichen gleich dem Luftdruck.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung arbeitet nur die Hälfte des Kondensators 3 bzw. für den Kondensiervorgang wirkt nur der halbe Tei. des Kondensators 3. Dabei ist die vom Heizelement 10 erzeugte Wärmemenge halb so groß wie die maximale Wärmemenge, die erzeugt werden kann. Wenn die vom Heizelement 10 erzeugte Wärmemenge weiter ansteigt ohne den Maximalwert zu überschreiten, steigt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a leicht an. Ein Temperaturanstieg des flüssigen Kühlmittels 8a bewirkt jedoch einen Anstieg des Innendrucks im Kühlgefäß, und das in den gasförmigen Zustand versetzte Kühlmittel 8cbeginnt in den Behälter c für das flüssige Kühlmittel auszuweichen. Daher wiru -as gasförmige Kühlmittel 8c im Kondensierrohr 5a verflüssigt und das verflüssigte Kühlmittel gelangt dann zum flüssigen Kühlmittel Sb im Behälter 6a Wenn das flüssige Kühlmittel 8a in den gasförmigen Zustand übergeht und das Kühlgefäß verläßt nimmt die Menge des flüssigen Kühlmittels 8a im Kühlgefäß ab. Dadurch wird der
Kondensierraum im Kondensator 3 vergrößert, so daß der Siede- und Kondehsationszyklus intensiver und wirkungsvoller vonstatten geht und die Temperatur im Kühlmittel 8.1 nicht weiter ansteigt. Die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a bleibt daher auf einem Wert, der etwas höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist* und der innendruck im Kühlgefäß ist etwas höher als der Luftdruck,
Zuvoi wurde der Vorgang beschrieben,, bei dem die vom Heizelement 10 erzeugte Wärme von Null auf einen maximalen Wert ansteigt Wenn umgekehrt die vom Heizelement 10 erzeugte Wärmemenge vom maximalen Wert auf Null zurückgeht, so nimmt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a Hand in Hand mit der Abnahme der erzeugten Wärmemenge ab. Dadurch verringert sich der Innendruck im Kühlgefäß, so daß das flüssige Kühlmittel 8b aus dem Behälter 6a in das flüssige Kühlmittel 8a zurückströmt und der Kondeniierraum bzw. der wirksame Raum oder Bereich des Kondensators 3 verkleinert wird. Dadurch wird die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a automatisch auf einen Wert nahe dem Siedepunkt und der Innendruck des Kühlgefäßes auf einem Wert nahe dem Luftdruck gehallen.
Wenn das Gerät zusammengesetzt und montiert wird, befindet sich im Inneren des Kühlgefäßes nichtkondensierbares Gas, und im flüssigen Kühlmittel 8a kann noch nichtkondensierbares Gas enthalten sein, das noch nicht vollständig entfernt ist. Dadurch treten jedoch keinerlei Schwierigkeiten auf, weil das nichtkondensierbare Gas in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel strömt, wenn uas flüssige Kühlmittel 8a im Kühlgefäß in den Behälter 6a dringt und das nichtkondensierbare Gas wird durch das Einlaß- und Auslaßrohr 7a in den Außenraum abgegeben. Auf diese Weise entstehen durch nichtkondensierbares Gas, das im Inneren des Kühlgefäßes eingeschlossen ist, keinerlei Probleme oder Schwierigkeiten.
Mit der anhand eines in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels beschriebenen Erfindung ist es möglich, den Innendruck der Siedekühlvorrichtung auf den Wert des außen herrschenden Luftdrucks zu halten, ohne daß ein komplizierter und aufwendiger Apparat geschaffen werden muß und ohne daß die Abmessungen der Vorrichtung vergrößert werden müssen. Da der Innendruck immer auf demselben Wert wie der Luftdruck gehalten wird, lassen sich mit der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile erzielen. Es treten keine Schwierigkeiten auf, wenn die Wirksamkeit des Kondensators oder der Kondensiervorgang im Kondensator schlechter wird, beispielsweise dadurch, daß nichtkondensierbares Gas in das Kühlgefäß eindringt Es wird verhindert, daß flüssiges Kühlmittel 8a vom Kühlgefäß nach außen dringt. Die mechanische Beanspruchung bzw. der Druck, der bzw. dem das Kühlgefäß ausgesetzt ist, ist gering, so daß das Kühlgefäß mit einer ziemlich geringen Wandstärke seine Aufgabe ohne irgendwelche Schwierigkeiten durchführen kann. Da die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a immer auf dem Siedepunkt gehalten wird, kann die Oberflächentemperatur des Heizelements, das gekühlt werden soll, auf einen im wesentlichen konstanten Wert gehalten werden.
In den F i g. 2,3 und 4 sind weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung während des Kühlvorgangs dargestellt
Diese Ausfuhrungsformen unterscheiden sich von der in F i g. 1 dargestellten Ausfuhrungsform durch das Zifkulalionssyslem des in den gasförmigen Zustand versetzten kühlmittels 8c. Insbesondere bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel können der Verdampfer 1, das Gasrohr 2, der Kondensator 3 und die Rückflußleitung 4 in einem einzigen Kühlgefäß 11 zusammengefaßt werden. Bei allen diesen Ausführungsformen wird das flüssige Kühlmittel 8a zwischen dem Kühlgefäß 11 und dem Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel über das Kondensierrohr 5a ausgetauscht, so
lö daß dadurch der Kondensierraum bzw. die Kondensierfläche automatisch eingestellt Und die Temperatur des flüssigen Kühlmittels Sn auf dem Siedepunkt gehalten wird, wie dies auch bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Die in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen weisen denselben Kühlvorgang und dieselben Ergebnisse wie die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform auf. Nachfolgend soll die spezielle Arbeitsweise und die speziellen Wirkungen und Funktionen dieser Ausführungsformen beschrieben werden, in den F i g. I bis IU sind gleiche Teile mn denselben Bezugszeichen versehen.
Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel strömt das gasförmige Kühlmittel 8czusammen mit dem flüssigen Kühlmittel 8a mit relativ hoher Geschwindigkeit vom unteren Teil in den oberen Teil des Kondensators 3. Das gegebenenfalls noch im Kühlmittel enthaltene, nichtkondensierbare Gas wird nach oben mitgerissen, und es befindet sich kein nichtkondensierbares Gas mehr im Kondensator 3, so daß die Kondensation des gasförmigen Kühlmittels mit hohem Wirkungsgrad vor sich geht. Wenn das flüssige Kühlmittel 8a und das gasförmige Kühlmittel 8c in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel strömen, müssen sie immer durch den Kondensator 3 hindurchgehen, so daß praktisch das gesamte gasförmige Kühlmittel 8c verflüssigt wird. Dadurch ist es möglich, ein Kondensierrohr 5 mit geringer Kondensierfähigkeit zu verwenden. Darüber hinaus ist das Gasrohr 2 kurz und das gasförmige Kühlmittel 8c wird im Kondensator 3 verflüssigt sobald es aus dem Verdampfer 1 kommt. Dies trägt dazu bei, daß der vom gasförmigen Kühlmittel 8c eingenommene Raum im Kühlgefäß kleiner ist Dadurch wird die Menge des flüssigen kühlmittels 8a verringert, das vom Kühlgefäß nach außen abgegeben wird. Infolgedessen kann das Volumen des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel klein gehalten werden.
Mit dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können im wesentlichen dieselben Wirkungen und Ergebnisse erzielt werden wie mit dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.
BH dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel führt das Kühlgefäß 11 mit allen seinen Teilen die Funktion eines Kondensators aus (um genau zu sein, ein Teil, nämlich der Teil, der mit dem flüssigen Kühlmittel 8a angefüllt ist kann nicht als Kondensator bezeichnet werden, weil der Wärmetransport darin hauptsächlich durch Konvektion vor sich geht). Diese Vorrichtung ist daher baumaäßig besonders einfach, arbeitet fehlerfrei und kann insbesondere dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn das Heizelement 10 groß ist
In den F i g. 5,6,7 und 8 sind weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen dargestellt Diese Ausführungsformen unterscheiden sich von den in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen in der Gestalt und der Zahl der Kondensierrohre 5 und in der Zahl und der Anordnung der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel. Diese Ausführungsformen unterscheiden
sich jedoch nicht im Aufbau des Kühlgefäßes gemäß der in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele, irgendwelche in den zuletzt genannten Figuren dargestellte Kühlgefäße oder auch Kühlgefäße anderer Form und Ausbildungen können verwendet werden. Bei den in den F i g. 5, 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen wird beispielsweise das in F i g. 1 gezeigte Kühlsystem verwendet, Diese in den Fig,5, 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen nicht in ihren grundsätzlichen Funktions- und Arbeitsweisen, nämlich die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a immer auf dem Siedepunkt und den Innendruck des Kühlgefäßes immer auf Atmosphärendruck zu halten, indem der Kondensierbereich oder die Kondensierfläche des Kondensators 3 durch das Ein- bzw. Ausströmen des flüssigen Kühlmittels 86 in den bzw. aus dem Behälter 6a geändert wird, so daß sich die Kondensationsfähigkeit in Abhängigkeit der erzeugten Wärmemenge ändert.
Nachfolgend sollen spezielle Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele erläutert werden.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Kondensierrohr 56 keinen nach unten gerichteten Strömungsteil. Diese Art von Kondensierrohr erleichtert den Austritt nichtkondensierbarer Gase aus dem Kühlgefäß. Ein Drosselrohr 12a ist dazu vorgesehen, die Menge des gasförmigen Kühlmittels 8c entsprechend der Kondensationsfähigkeit des Kondensierrohres 5b zu verringern bzw. einzuschränken, so daß ein direktes Eindringen des gasförmigen Kühlmittels 8c in den Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel verhindert wird. Das Drosselrohr 12a kann auch weggelassen werden, wenn das Kondensierrohr 5b so dünn ist, daß das durch das Rohrinnere fließende gasförmige Kühlmittel 8c mit einem großen Strömungswiderstand ausgesetzt ist. Mit dieser Ausführungsform kann das nichtkondensierbare Gas sehr leicht und schnell austreten. Daher sind keine zusätzlichen, speziellen Schritte und Maßnahmen erforderlich, um das Kühlgefäß oder das flüssige Kühlmittel 8a von nichtkondensierbarem Gas zu befreien, wenn flüssiges Kühlmittel 8a in das Kühlgefäß eingefüllt wird. Das flüssige Kühlmittel kann daher auf einfache Weise und ohne Beachtung besonderer Maßnahmen in das Kühlgefäß eingefüllt werden.
Die in Fig.6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich bezüglich ihres Aufbaus von anderen Ausführungsformen dadurch, daß der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel über seine Unterseite mit dem unteren Teil des Kühlgefäßes in Verbindung steht. Wenn sich kein gasförmiges Kühlmittel 8c im unteren Teil des Kühlgefäßes befindet, so kann das gasförmige Kühlmittel 8c nicht direkt in das Kondensierrohr 5c eindringen. Daher kann das Kondensierrohr 5c in diesem Fall als normales Rohr ausgebildet sein und braucht keine Kondensationsfunktion zu übernehmen. Daher ist diese Ausführungsform hinsichtlich seiner Bauweise äußerst einfach und arbeitet dennoch zuverlässig und in einer stabilen Weise.
Bei dieser Ausführungsform wird das nichtkondensierbare, im Kühlgefäß eingeschlossene Gas nicht so leicht wie bei anderen Ausführungsformen nach außen abgegeben. Daher müssen Maßnahmen vorgesehen sein, das nichtkondensierbare Gas aus dem Kühlgefäß und dem flüssigen Kühlmittel Ss zu entferner., wenn flüssiges Kühlmittel 8a in das Kühlgefäß eingcfflllt wird.
Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform stellt eine Kombination der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsfoirnen dar. Wie dargestellt, führen die der in Fig.5 dargestellten Ausführungsform entsprechenden Bauteile, die ein Drossclrohr 126, ein Kondensierrohr 5c/, einen Behälter 6b für das flüssige Kühlmittel und ein Einlaß- und Auslaßrohr Tb umfassen, das Entfernen des nic-htkondensierbaren, im Kühlgcrät enthaltenen Gases durch. Das Drosselrohr 126 weist eine größere Drosselwirkung als das in Fig.5 dargestellte Drosselrohr 12a auf. Das Kordensierrohr Sd besitzt eine geringere Kondensierfähigkeit als das Kondensierrohr 5i> von Fig. 5; der Behälter 6b ist kleiner als der Behälter 6<i von F i g. 5 und das Einlaßlind Auslaßrohr 7b ist langer als das Einlaß- und Auslaßrohr 7a von Fig. 5. Die Bauteile in Fig. 7 sind länger und in ihrem Durchmesser kleiner als die entsprechenden, in F i g. 5 dargestellten Bauteile. Las flüssige Kühlmittel 8c/besteht aus demselben Kühlmittel wie das in den Behälter 66 eingeströmte flüssige
Kühlmittel 8;/. Die Flüssigkeit vb isi die gleiche Flüssigkeit wie die Flüssigkeit 9a. Die übrigen Bauteile sind gleich den entsprechenden, in F i g. 6 dargestellten Teilen. Das Drosselrohr 126 bzw. das Drosselventil 126 dient derselben Aufgabe wie das in der Fig. 5 dargestellte Drosselrohr bzw. Drosselventil 12a.
Bei der zuvor erläuterten Bauweise strömt ein Teil des überschüssigen Kühlmittels 8a über das Kondensierrohr 5c in den ersten Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel und der andere Teil des überschüssigen Kühlmittels über das Kondensierrohr 5d in den zweiten Behälter 66 für das flüssige Kühlmittel, um den gewünschten Kondensierraum bzw. die gewünschte Kondensierfläche im Kühlgefäß zu schaffen, der bzw. die der vom Heizelement 10 erzeugten Wärmemenge entspricht. Infolgedessen wird der Flüssigkeitspegel der abschließenden Flüssigkeit 96 höher als der Flüssigkeitspegel der abschließenden Flüssigkeit 9a. und zwar um einen Wert H?, der gleich der Höhe H\ des vom gasförmigen Kühlmittel 8c im Kühlgefäß eingenommenen Raumes ist. Dieses Gleichgewicht bildet sich im Kühlgefäß aus, und es wird der Kühlablauf durchgeführt. In diesem Fall ist es möglich, das Kondens. :rrohr 5c mit geringerer Kondensationsfähigkeit zu verwenden, wenn die Menge des in den Behälter 66 für das flüssige Kühlmittel fließenden flüssigen Kühlmittels 86 klein ist, so daß das Kondensierrohr klein und kompakt ausgebildet werden kann. Das einfachste Verfahren, die Menge des flüssigen Kühlmittels 86 zu verringern, besteht darin, das Volumen des Behälters 66 für das flüssige Kühlmittel und die benachbarten Teile durch Verringerung der Dicke dieser Teile zu verringern. Das Kondensierrohr 5c/, der Behälter 66 für das flüssige Kühlmittel und das Einlaß- und Auslaßrohr 76 können in einer einzigen Leitung bzw. in einer einzigen Rohrform zusammengefaßt werden.
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform die automatische Entfernung des nichtkondensierbaren, im Kühlgefäß eingeschlossenen Gases zusätzlich zu den von der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform durchgeführten Vorgänge. Daher kann diese Vorrichtung besser arbeiten.
Bei dem in F i g. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel werden das Drosselrohr 126 und das Kondensierrohr 5d der in Fig.7 dargestellten Ausführungsform durch ein Kondensierrohr 5e ersetzt, das dem Kondensierrohr 5a des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht und eine geringere Kondensierfähigkeit besitzt als das Kondensierrohr 5a. Die Arbeitsweise und die
erzielten Wirkungen des Ausführungsbeispiels von Fig.8 entsprechen mehr oder weniger denen der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform.
In den jeweiligen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Größe oder Länge des Einlaß- oder Auslaßrohres Ta bzw. Tb nicht festgelegt oder begrenzt. Indem man das Rohr Ta bzw. Tb so lang wie möglich macht und es nach oben aus dem Kühlgefäß herausragen läßt, ist es möglich, die Kühlwirkung der Vorrichtung zu verbessern, und zwar aus folgendern Grund. Im Fall, daß die Temperatur des flüssigen kühlmittels Öa auch dann über den Siedepunkt ansteigt, wenn bei der Erzeugung einer sehr großen Wärmemenge durch das Heizelement 10 der Kondensator 3 mit einem Wirkungsgrad von 100% arbeitet, wird der Innendruck im Kühlgefäß höher als der Luftdruck. Infolgedessen wird die abfließende Flüssigkeit 9a bzw. 9b zuerst und danach das flüssige Kühlmittel Sb bzw. Sd ausgestoßen. Wenn das Einlaß- und Auslaßrohr Ta bzw. To iang ist, wird (iie abschließende Flüssigkeit 9a bzw. 9ö bei Auftreten eines solchen Vorgangs nicht ausgestoßen, weil der Druck der Flüssigkeitssäule verringert wird, bevor die abschließende Flüssigkeit 9a bzw. 9ö den oberen Rand des Einlaß- oder Auslaßrohres Ta bzw. Tb erreicht. Gleichzeitig verursacht der Ansteig des inneren Druckes im Kühlgefäß einen Temperaturanstieg des flüssigen Kühlmittels 8a über den Siedepunkt hinaus. Da die Temperaturdifferenz zwischen dem externen Kälteträger und dem gasförmigen, im Kondensator 3 enthaltenen Kühlmittel groß wird und Uw Kondensierfähigkeit des Kondensators 3 ansteigt, steigt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 8a nicht weiter an. Wenn die Dicke bzw. der Durchmesser des Einlaß- und Auslaßrohres Ta bzw. Tb auch verringert wird, ist es möglich, die Mengen der im Rohr Ta bzw. Tb enthaltenen abschließenden Flüssigkeit 9a bzw. 9b und des flüssigen Kühlmittels 86 bzw. 8d zu verkleinern. Durch diese Anordnung kann verhindert werden, daß die Menge des flüssigen Kühlmittels 8a im Kühlgefäß abnimmt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Heizelement (beispielsweise ein Halbleiter-Gleichrichter) 10 außerhalb des Verdampfers 1 angeordnet sein, wie dies im nachfolgenden noch beschrieben wird, so daß die vom Heizelement ausgegebene Wärme in den Verdampfer 1 abgeleitet wird und das flüssige Kühlmittel im Verdampfer 1 zu sieden beginnt Diese Anordnung ergibt eine bessere und leichtere Handhabung des Heizelements.
Weiterhin muß der obere Teil des Einlaß- und Auslaßrohres Ta bzw. Tb nicht immer nach oben weisen. Vielmehr kann dieser Teil auch zur Seite oder nach unten weisen, so daß das Eindringen von Fremdstoffen oder -teilchen verhindert wird.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf eine Anordnung beschränkt, bei der das Kondensierrohr Sa am unteren Teil des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel angeschlossen ist Wichtig ist lediglich, daß sich das vordere Ende des Kondensierrohres Sa nahe der Innenfläche am Boden des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel befindet Beispielsweise kann sich das Kondensierrohr 5a durch den oberen Teil des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel zur Innenseite auf dem Boden des Behälters 6a für das flüssige Kühlmittel erstrecken. Dies gilt auch für Anordnungen, bei denen die Rückflußleitung 4 innerhalb des Kühlgefäßes mit dem Verdampfer 1 verbunden ist
Bei den in den Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen ist der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel oberhalb des Kühlgefäßes angeordnet und mit dem oberen Teil des Kühlgefäßes über das Kondensierrohr 5a bzw. 5b verbunden. Der Behälter 6a
"j für das flüssige Kühlmittel kann jedoch auch an einer anderen Steile angeordnet und das Kondensierrohr 5a bzw. 5b an einer anderen Stelle mit dem Kühlgefäß verbunden werden. Die der El findung zugrunde liegende Aufgabe kann im wesentlichen auch durch eine
ίο Anordnung gelöst werden, bei der der Behälter 6a für das flüssige Kühlmittel in der Nähe des unteren Teils des Kühlgefäßes angeordnet und das Kondensierrohr 5a direkt mit dem Verdampfer 1 verbunden ist, wie dies in F i g. 9 dargestellt ist. Es sei jedoch angemerkt, daß der Vorgang, bei dem das nichtkondensierbare Gas aus dem Kühlgefäß entfernt wird, nicht zufriedenstellend durchgeführt werden kann, wenn die Höhe der Lage, in der sich das flüssige Kühlmittel befindet und der Lage, in der das Kondensierrohr 5a mit dem Kühlgefäß verbunden
Si ist, sehr niedrig sind.
Bei den zuvor dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen sind jeweils Kondensatoren 3 und Kondensierrohre 5a, 5b. 5c, 5c/, 5e dargestellt, die Wärme direkt an die Außenluft abgeben. Selbstver ständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art von externer Kühlung bzw. auf eine Kühlung mit Außenluft beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, Wasser außerhalb der Kondensatoren 3 und der Kondensierrohre 5a. 5b. 5c, 5d. 5e vorbeiströmen zu lassen. Wie in Fig. 10 dargestellt, kann das gasförmige Kühlmittel 8c im Kondensator 3 auch mittels des Kühlgebläses oder des Kühlventilators 14 intensiv gekühlt werden.
Wie in Fig. 10dargestellt ist, kann eine Schutzschicht 13 aus einem Stoff, der ein geringeres spezifisches Gewicht als die abschließende Flüssigkeit 9a besitzt und mit dieser nicht vermischbar ist, über der Schicht aus der abschließenden Flüssigkeit 9a vorgesehen sein. Eine solche Schutzschicht kann auch bei den in den F i g. 1 bis 9 dargestellten Ausführu Igsformen vorliegen. Die Flüssigkeits-Schutzschicht 13 verhindert, daß Luft einen nachteiligen, schädlichen Einfluß auf das Kühlgefäß ausüben kann. Beispielsweise läßt sich dadurch das Einbringen von fremden Stoffen oder Teilchen .'erhindem. Die Schutzflüssigkeit 13 kann aus wenigstens einem der folgenden Stoffe bestehen: Mineralöl. Alkylbenzol, Alkyltoluol, Alkylnaphthalin, Dimethylsiliconöl, Phenylmethylsiliconöl, Polybuten, x-Olefinpolymere, snythetische Esteröle, etwa der Ester zweibasischer Säuren, der Ester von Neopentylpolyol und der Ester von Kieselsäure, Polyphenyläther-Derivate, Diarylalkan und pflanzliche Öle, etwa Sojaöl und Rhizinusöl. Jeder einzelne dieser zuvor genannten Stoffe kann einzeln oder es können mehrere dieser Stoffe in einer Mischung verwendet werden. Die Flüssigkeits-Schutzschicht 13 sollte eine Dicke haben, die ausreicht daß ein Film auf der abschließenden Flüssigkeitsschicht 9a gebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können alle halogenierten Kohlenwasserstoffe bzw. Halogenkohlenwasserstoffe, die als Kühlmittelflüssigkeit verwendet werden, teilweise durch wenigstens eine der folgenden Flüssigkeiten ersetzt werden: Esteröle, etwa Minera!- Isolieröl, Alkylbenzol, Alkylnaphthalin, Dimethylsiliconöl, Polybuten, a-Olefinpolymere, Alkyltoluol, Polyphenyläther-Derivate, Diarylalkan, Esteröle mit bzw. einschließlich der Ester von Phosphorsäure, der Ester von zweibasischen Säuren, der Ester von Neopentyl
bzw. Neophenthylpolyol, der Ester der Kieselsäure und des fluorierten Esters und pflanzlichen Öle einschließlich Sojaöl und Rhizinusöl. Vorzugsweise ist das Volumen der Flüssigkeit, die das flüssige Kühlmittel ersetzt, kleiner als 80 VoI.-% der Gesamtmenge des flüssigen Kühlmittels. Durch die Wahl einer der zuvor genannten Flüssigkeiten ist es möglich, den Siedepunkt des Kühlmittels frei zu wählen bzw. einzustellen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine offene Siedekühlvorrichtung, die die Vorteile aufweist, daß der Innendruck in der Vorrichtung als Ganzes auf dem Luftdruck gehalten werden kann und eine ausreichend gute Kühlung erreicht wird, um ein Heizelement zu kühlen, ohne daß die Vorrichtung in ihrer Bauweise aufwendig, kompliziert und groß wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Siedekühlvorrichtung mit einem Verdampfer als Kühlgefäß, in dem ein Heizelement angeordnet ist, das mit flüssigem, siedendem Kühlmittel gekühlt wird, und mit einem Kondensator, in dem das beim Sieden in den gasförmigen Zustand übergegangene Kühlmittel wieder in den flüssigen Zustand gebracht und zum Kühlgefäß zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch einen oder einen ersten und einen zweiten, flüssiges Kühlmittel (8b bzw. 8b, 8d) enthaltenden Behälter (6a bzw. 6a, 6b), der bzw. die am oberen Ende offen ist bzw. sind und in dem bzw. in denen der Teil des Kühlmittels (8b bzw. 8b, 8d) gespeichert ist, der beim Kühlungsprozeß nicht direkt am Kühlungsvorgang teilnimmt, und ein oder zwei Kondensierrohr(e) (5a; 5b; 5c bzw. 5c, 5d), das bzw. die das Kühlgefäß mit dem oder mit dem ersten und dem zweiten, das flüssige Kühlmittel (8£> bzw. 86, 8d) enthaltenden Behälter (6a bzw. 6a, 6b) verbindet L iv/. verbinden.
2. Siedekuh!vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die das flüssige Kühlmittel enthaltenden Behälter (6a bzw. 6b) eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit (9a bzw. 9b) mit einem geringeren spezifischen Gewicht als das flüssige Kühlmittel (8bbz\v.8d) beinhaltet.
3. Siedekühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (9a bzw. 9b) nicht mit dem flüssigen Kühlmittel (86 bzw. 8d) vermischbar ist.
4. Siedek·^!vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (9a bzw. %b) eine wäßrige Lösung von wenigstens einer der nachfolgend genannten Verbindungen ist: mehrwertige Alkohole. Polysaccharide, Polyvinylalkohole und Glucose.
5. Siedekühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (9a bzw. 9OyIeJn mehrwertiger Alkohol ist.
6. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß über der Flüssigkeit (9a bzw. 9b). die die Effusion des Siedekühlmittels (8b bzw. 8c/,) verhindert, eine Flüssigkeits Schutzschicht (13) mit kleinerem spezifischem Gewicht als dem der Flüssigkeit (9.7 bzw. (9b) vorgesehen ist.
7. Siedekühlvorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Schutzschicht (13) wenigstens aus einer der nachfolgenden Verbindungen besteht: Mineralöl. Alkylbenzol '
kylnaphthalin. Dimethylsiliconöl, Phenylmethylsi
conöl. Polybuten, -vOlefinpolymere. Alkyltoluol. synthetische F.steröle. Polyphenyläther-Derivate, DiaryMIkane und pflanzliche Öle.
K Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß das siedende Kühlmittel (8a) eine Kühlflüssigkeit ist. welche aus einem der halogenierten Kohlenwasser Stoffe besteht.
9. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprü ehe 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensierrohr (5a; 5c) bzw. axt Kondensierrohre (5c, 5e) einen vom Kühlgefäß her gesehen nach unten gerichteten Strömungsleil aufweist bzw. aufweisen.
10. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vom
ersten Behälter (6a)ausgehende Kandensicrrohr mit dem unteren Teil des Kühlgefäßes und das vom zweiten Behälter 6b ausgehende Kondensierrohr (5d; 5e) mit einem oberen Teil des Kühlgefäßes in Verbindung steht (F i g. 7 und 8).
11. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die das flüssige Kühlmittel enthaltenden Behälter (6a bzw. 6b) air deren oberen Enden angebrachte Einlaß- und Auslaßrohre (la bzw. 7b) vorgegebener Länge aufweisen.
12. Siedekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensierrohr (5b) einen Durchgang mit einem Drosselbereich (Via) aufweist, der enger als der übrige Durchgang ist (F i g. 5 und 7).
DE2642160A 1975-09-20 1976-09-20 Siedekühlvorrichtung Expired DE2642160C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50114002A JPS5812509B2 (ja) 1975-09-20 1975-09-20 カイホウガタフツトウレイキヤクソウチ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2642160A1 DE2642160A1 (de) 1977-03-31
DE2642160B2 DE2642160B2 (de) 1978-11-02
DE2642160C3 true DE2642160C3 (de) 1982-11-18

Family

ID=14626588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2642160A Expired DE2642160C3 (de) 1975-09-20 1976-09-20 Siedekühlvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4106557A (de)
JP (1) JPS5812509B2 (de)
DE (1) DE2642160C3 (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585534A (en) * 1976-12-20 1981-03-04 Bicc Ltd Busbar installation
JPS5430552A (en) * 1977-08-12 1979-03-07 Hitachi Ltd Boiling cooling apparatus
JPS55118561A (en) * 1979-03-05 1980-09-11 Hitachi Ltd Constant pressure type boiling cooler
US4270521A (en) * 1979-08-15 1981-06-02 Brekke Carroll Ellerd Solar heating system
US4305382A (en) * 1979-12-19 1981-12-15 Technavista, Inc. Self-contained reflux condenser solar water heater
JPS59195810A (ja) * 1983-04-21 1984-11-07 Mitsubishi Electric Corp 沸とう冷却式変圧器
GB8312503D0 (en) * 1983-05-06 1983-06-08 Isc Chemicals Ltd Vapour phase soldering
JPS6132107U (ja) * 1984-07-30 1986-02-26 株式会社椿本チエイン コンビネ−シヨンチエ−ンリンク
US4635709A (en) * 1985-12-03 1987-01-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Dual mode heat exchanger
JPS63300004A (ja) * 1987-05-30 1988-12-07 Iseki & Co Ltd 果実等のコンベア
US4956390A (en) * 1987-08-25 1990-09-11 Air Products And Chemicals, Inc. Gas transport employing perfluorobutyldecalin
US4777304A (en) * 1987-08-25 1988-10-11 Air Products & Chemicals, Inc. Perfluorinated butyl derivative compounds
US4873315A (en) * 1987-08-25 1989-10-10 Air Products And Chemicals, Inc. Perfluorinated propyl derivative compounds
US4881682A (en) * 1987-08-25 1989-11-21 Air Products And Chemicals, Inc. Vapor phase soldering with perfluorinated butyl derivative compounds
US4849553A (en) * 1988-08-03 1989-07-18 Air Products And Chemicals, Inc. Perfluorinated dibutyl derivatives compounds
US4827053A (en) * 1988-08-03 1989-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Perfluorinated Di-isopropylmethyl decalin
FR2699365B1 (fr) * 1992-12-16 1995-02-10 Alcatel Telspace Système de dissipation de l'énergie calorifique dégagée par un composant électronique.
US5566751A (en) * 1995-05-22 1996-10-22 Thermacore, Inc. Vented vapor source
JP3964580B2 (ja) * 1999-09-03 2007-08-22 富士通株式会社 冷却ユニット
US20080283221A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Christian Blicher Terp Direct Air Contact Liquid Cooling System Heat Exchanger Assembly
DE102008027773A1 (de) * 2007-06-28 2009-02-26 Denso Corp., Kariya-shi Abgaswärme-Rückgewinnungseinrichtung
JP6455273B2 (ja) * 2015-03-26 2019-01-23 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板の耐電圧検査方法
JP2017150715A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 富士通株式会社 冷却装置及び電子装置
CN108615714B (zh) * 2018-06-05 2023-10-13 广东西江数据科技有限公司 一种重力回流热柱式芯片散热器
CN113294958B (zh) * 2021-04-09 2022-10-11 深圳市至美优品科技有限公司 一种美容仪用冷凝装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1533463A (en) * 1920-04-30 1925-04-14 Fred J Postel Temperature-limiting heater
US1883830A (en) * 1931-02-28 1932-10-18 Gen Electric Electrical induction apparatus
US2214865A (en) * 1939-02-25 1940-09-17 Gen Electric Liquid-cooled electric apparatus
US2849523A (en) * 1952-08-16 1958-08-26 Westinghouse Electric Corp Electrical apparatus with vaporizable liquid coolant
US2858355A (en) * 1952-08-16 1958-10-28 Westinghouse Electric Corp Electrical apparatus
FR1319387A (fr) * 1962-01-17 1963-03-01 Chausson Usines Sa Procédé et dispositif pour le refroidissement d'éléments semi-conducteurs, notamment de transistors
FR2056295A5 (de) * 1969-07-25 1971-05-14 Aga Ab

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5812509B2 (ja) 1983-03-08
DE2642160B2 (de) 1978-11-02
JPS5237250A (en) 1977-03-23
US4106557A (en) 1978-08-15
DE2642160A1 (de) 1977-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2642160C3 (de) Siedekühlvorrichtung
DE3003991A1 (de) Mit konstantem druck arbeitende siedekuehlvorrichtung
AT390318B (de) Verfahren und vorrichtung zum entlueften von geschlossenen fluessigkeitsumlaufsystemen
DE2412631A1 (de) Waermeuebergangsvorrichtung
DE2042869A1 (de) Doppelwandiger Tieftemperatur Speicherbehälter
DE3739070A1 (de) Heliumkuehlgeraet
DE2545458A1 (de) Wasserkasten fuer einen querstromkuehler
DE1539794A1 (de) Brennstoffanordnung fuer einen fluessigmetallgekuehlten Kernreaktor
DE2616369C2 (de) Verfahren zum Trocknen von feuchtigkeitshaltigen Körpern
DE2753495A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur entnahme von gasen aus einem geschlossenen behaelter
EP1236011A1 (de) Absorptionskühlanordnung
CH659881A5 (de) Vorrichtung zur verteilung der absorptionsfluessigkeit in einem absorptionskuehlapparat.
DE574279C (de) Verfahren zur Rektifikation der im Kocher von Absorptionskaelteapparaten aufsteigenden Daempfe
DE2825515A1 (de) Zweiphasen-thermosiphon
DE2305803C3 (de)
DE2629046C3 (de) Mit inertem Hilfsgas arbeitender Absorptionskälteapparat
DE517554C (de) Verfahren zum Betriebe von kontinuierlich und mit druckausgleichendem Gas arbeitenden Absorptionskaelteapparaten
DE596570C (de) Verfahren zum Betriebe von Absorptionskaelteapparaten
DE1464553B2 (de) Fangeinrichtung zum zurueckhalten von radioaktiven spalt produkten
DE854185C (de) Gefrierverfahren und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1639165C (de) Atomkernreaktor
EP0428640B1 (de) Wärmetauscher zur kühlkreisreinigung
AT116127B (de) Absorptionskältemaschine mit Kocherabsorber.
DE2348371C3 (de) Heizeinrichtungen für die Wärmebehandlung von synthetischen Fäden
DE1719458A1 (de) Fallstromverdampfer,insbesondere fuer Rektifizierkolonnen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS, D., DIPL.-ING. FINCK, K., DIPL.-ING. DR.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee