DE2939076A1 - Badgefaess, insbesondere fuer kaeltethermostat-geraete - Google Patents
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Description
Badgefäß, insbesondere für Kältethermostat-Geräte
Die Erfindung betrifft ein Badgefäß zur Kühlung einer Badflüssigkeit
darin, insbesondere für Kältethermostat-Geräte, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.
Bei bekannten Badgefäßen dieser Art ist das Gehäuse aus rostfreiem
Stahl tiefgezogen und der Verdampfer in Form einer Rohrschlange entweder in dem Gehäuse innen eingelegt oder
außen an dem Gehäuse befestigt. Die Außenanordnung des Verdampfers ist besonders nachteilig, da rostfreier Stahl ein sehr
schlechter Wärmeleiter ist und bei vorgegebener Leistung des Kälteaggregats relativ wenig Kühlleistung im Innern des Badgefäßes
zur Kühlung der Badflüssigkeit zur Verfügung steht. Ein
im Innern des Gehäuses angeordneter Verdampfer hingegen erbringt bei gleicher Leistung des Kälteaggregats eine doppelt so
große Kühlleistung. Nachteilig ist hierbei allerdings der durch den Verdampfer im Gehäuseinnern hervorgerufene Raumverlust, der
das Fassungsvermögen des Badgefäßes reduziert. Zudem treten bei Wechsel der Badflüssigkeit Reinigungsprobleme auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Badgefäß der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welchem unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile die von dem
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Kälteaggregat zur Verfugung gestellte Leistung optimal zur
Kühlung der Badflüssigkeit ausgenutzt wird, ohne dabei das
Gefäßvolumen unnötig verkleinern oder störende Baueinheiten im Innern des Badgefäßes in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe ist bei einem Badgefäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Badgefäß ist durch die doppelwandige,
den Verdampfer selbst bildende Gehäusewandung bestmöglicher Wärmeaustausch zwischen verdampfendem Kältemittel und
zu kühlender Badflüssigkeit sichergestellt. Gegenüber bekannten Badgefäßen mit außenliegendem Verdampfer ist bei gleicher
Kälteleistung des Kälteaggregats eine mehrfach höhere Kühlleistung zur Kühlung der Badflüssigkeit gegeben. Gegenüber Badgefäßen
mit innenliegendem Verdampfer tritt keine Reduzierung des Gefäßvolumens auf. Im Gefäßinnern störende Bauelemente,
die zusätzlich Reinigungsprobleme beim Wechsel der Badflüssigkeit
aufwerfen, sind vermieden. Durch die Möglichkeit der großflächigen Wärmeabfuhr wird eine im wesentlichen gleichmäßige
Temperaturverteilung bei guter Temperaturkonstanz innerhalb der Badflüssigkeit erreicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Badgefäß kann der Verdampfer wegen
der Größe des zur Verfugung stehenden Verdampfer-Hohlraums als sogenannter
überfluteter Verdampfer ausgebildet werden. Ein solcher überfluteter Verdampfer, bei welchem im Verdampfer selbst noch
flüssiges Kältemittel gespeichert ist, ermöglicht im Gegensatz zu den bekannten Rohrschlangenverdampfern mit Zwangsdurchlauf,
die zu der Kategorie der trockenen Verdampfer gehören und bei welchen im Verdampfer selbst ausschließlich sofort
verdampfendes Kältemittel zu finden ist, die Erzielung von wesentlich tieferen Temperaturen der Badflüssigkeit. Durch
die vorhandene großvolumige Verdampferzone kann ein Sammler im Kältemittelkreislauf eingespart werden, da dessen Funktion
von dem Verdampfer mit übernommen wird. Die großvolumige
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-B-
Verdampferzone ermöglicht auch eine einfache Kapillareinspritzung
des Kältemittels in den Verdampfer,und zwar über
einen weiten Temperaturbereich. Hierdurch wird das ansonsten bei den bekannten Rohrschlangenverdampfern übliche Expansionsventil
überflüssig. Infolge der großvolumigen Verdampferzone
hat das Kältemittel im Verdampfer selbst eine relativ niedrige Strömungsgeschwindigkeit, so daß der Verdampfer einen natürlichen
Flüssigkeitsabscheider darstellt. Dies hat den wesentlichen
Vorteil, daß nur trockener Kältemitteldampf, also ohne Flüssigkeitsanlagerung, aus dem Verdampfer dem Kompressor
des Kälteaggregats zugeführt wird. Die dem Kältemittel
innewohnende Kühlleistung wird also vollständig im Verdampfer umgesetzt und damit der Badflüssigkeit zugeführt. Der Wirkungsgrad
des Verdampfers wird damit beträchtlich gesteigert.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
ergibt sich aus Anspruch 2. Durch die der Kältemittel-Zufuhröffnung
vorgeordnete Kapillare läßt sich - wie bereits vorstehend erwähnt - das bei bekannten Rohrschlangenverdampfern
unbedingt notwendige Expansionsventil im Kältemittelkreislauf einsparen. Dies bedeutet nicht nur eine
Verbilligung des mit diesem Badgefäß betriebenen Kälteaggregats sondern ermöglicht durch Wegfall aller Schraubverbindungen
zwischen dem Expansionsventil und der Rohrleitung für das Kältemittel, den Kältemittelkreislauf hermetisch
abgeschlossen auszubilden, nachdem dieser zuvor evakuiert worden ist. Dadurch wird die Lebensdauer des an dieses Badgefäß
angeschlossenen Kälteaggregats beträchtlich erhöht. Durch die Anordnung der Kältemittel-Ausströmöffnung nahe der obenliegenden
Arbeitsöffnung des Behälters oder Gehäuses im größtmöglichen Abstand zu der Kältemittel-Zufuhröffnung wird ein sehr
guter Wirkungsgrad des Verdampfers erreicht, da zum einen sichergestellt ist, daß nur trockener Kältemitteldampf
durch die Kältemittel-Ausströmöffnung den Verdampfer verläßt'Und
zum anderen der gesamte zur Verfügung stehende Hohlraum zwischen den Wandteilen der Gehäusewandung als
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Verdampfer ausgenutzt wird.
Besonders vorteilhaft ist auch die Ausführungsform der Erfindung
nach Anspruch 3. Durch die Vielzahl der Einzelkammern wird eine ausreichende Stabilität der Gehäusewandung
erzielt, ohne die Größe des zwischen den Wandteilen der Gehäusewandung maximal vorhandenen Hohlraumszu beeinträchtigen.
Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausführungsform der Erfindung
gemäß Anspruch 4, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 5. Durch diese Maßnahmen läßt sich in technisch
einfacher Weise die Unterteilung des Hohlraums in miteinander in Verbindung stehende Einzelkammern erreichen.
Besonders vorteilhaft ist auch die Ausführungsform der Erfindung
nach Anspruch 6. Hierdurch läßt sich eine besonders großflächige und allseitige Abfuhr der Wärme aus der Badflüssigkeit
erzielen. Gleichzeitig ergibt sich eine weitgehend gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Badflüssigkeit.
Zugleich läßt sich das Badgefäß fertigungstechnisch einfach realisieren.
Besonders vorteilhaft ist auch die Ausführungsform der Erfindung
gemäß Anspruch 7. Durch diese Maßnahmen erhält man ein konstruktiv einfaches und fertigungstechnisch äußerst
vorteilhaftes Badgefäß mit maximaler Verdampferfläche bei
vorgegebenem Gefäßvolumen.
Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausführungsform der Erfindung
nach Anspruch 8. Durch diese Maßnahmen kann der Verdampfer zunächst als ebenflächiges Gebilde komplett hergestellt
werden, um anschließend dann in die gewünschte Gehäuseform gebogen zu werden. Durch Verschweißen der beiden
Endflächen der einstückigen Gehäuseseitenwandung und durch Anschweißen einer entsprechenden Gehäusebodenwandung wird
das Gehäuse zu dem Badgefäß komplettiert. Der fertigungs-
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technische Vorgang ist damit äußerst einfach und ergibt ein besonders preisgünstiges Badgefäß.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform der Erfindung
gemäß Anspruch 10. Solche Heizvorrichtungen werden bei Verwendung des erfindungsgemäßen Badgefäßes in sogenannten Kältethermostat-Geräten
benötigt, um durch Gegenheizung bei ständiger Kühlung der Badflüssigkeit eine Temperaturkonstanz
über große Zeitbereiche zu erzielen. Das auf der Außenseite der Gehäusebodenwandung angeordnete Flächenheizelement
ermöglicht eine großflächige Wärmezufuhr, damit eine gute Temperaturverteilung und eine geringe Trägheit
des Temperaturregelvorgangs. Eine örtliche Überhitzung der Badflüssigkeit wird vermieden. Durch das außenliegende
Flächenheizelement wird jegliche Brand- und Explosionsgefahr bei brennbarer Badflüssigkeit ausgeschaltet. Ein
elektrisches Durchschlagen in die Badflüssigkeit ist ebenfalls
nicht möglich. Damit sind die Unfallgefahren, wie sie bei bekannten
Badgefäßen mit in die Badflüssigkeit eintauchender Heizspirale vorhanden sind, vollständig beseitigt. Selbst
bei sinkendem Badniveau kann eine Überhitzung des Heizelementes und damit eine Entzündung der Badflüssigkeit nicht
auftreten. Durch das erfindungsgemäße großflächige Flächenheizelement
ist nur eine niedere Übergangstemperatur in der Grenzschicht zwischen Gehäusebodenwandung und Badflüssigkeit
erforderlich. Anstelle einer Heizflächenbelastung bei den bekannten
Heizspiralen von 20 W/cm2 (83,7 Joule/s-cm2) ist nur noch eine Heizflachenbelastung
2 _ 3 w/cm2 ^37 _ ^56 Joule/s.cm2)erforderlich. In Verbindung
mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dar Erfindung wird bei dieser Ausführungsform gemäß Anspruch 10
ein den Bedürfnissen zur Temperaturregelung bei Kältethermostat-Geräten optimal angepaßtes Badgefäß geschaffen.
Großflächige Wärmezu- und -abfuhr ermöglicht eine bestmögliche 'Temperaturverteilung und höchste Temperaturkonstanz.
Durch geringe thermische Trägheitsmassen wird eine hohe Regelgenauigkeit erzielt. Zusätzlich läßt sich, da
die Wärmezu- und -abfuhr von außerhalb der Badflüssigkeit
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erfolgt, auch der Temperaturfühler außerhalb der Badflüssigkeit
installieren, ohne daß die thermische Rückführung im Regelkreis verlorengeht. Bis auf das mitunter notwendige
Rührwerk ist das Innere des Badgefäßes völlig frei von irgendwelchen Baueinheiten, wie Heizelement, Verdampferschlange
und Temperaturfühler. Dies erleichtert nicht nur das Reinigen des Badgefäßes bei Wechsel der Badflüssigkeit
sondern erleichtert auch wesentlich bestimmte Arbeitsvorgänge, die während der Kühlung der Badflüssigkeit in dieser
vorgenommen werden müssen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
ergibt sich aus Anspruch 11. Durch diese Maßnahme läßt sich in technisch einfacher Weise ein Flächenheizelement mit geringer
thermischer Trägheitsmasse und kurzer Ansprechzeit realisieren.
Vorteilhaft ist dabei auch die Ausführungsform der Erfindung
nach Anspruch 12. Durch diese Ausbildung des Flächenheizelements ist zum einen eine einfache Befestigung dieses an
der Gehäusebodenwandung möglich und wird zum anderen ein intensiver Wärmeübergang zwischen Heizdraht und Gehäusebodenwandung
sichergestellt.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben,
sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale
als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich
offenbart zu gelten haben.
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- 1Q -
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Badgefäßes
für ein Kältethermostat-Gerät,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittfläche II-II
in Fig. 1,
Fig. 3 eine Unteransicht des Badgefäßes in Fig. 1.
Das in der Zeichnung dargestellte Badgefäß zur Kühlung einer darin einfüllbaren Badflüssigkeit ist insbesondere
zur Verwendung in Kältethermostat-Geräten bestimmt, bei
vdchen die Kühltemperatur der Badflüssigkeit durch Temperaturregelung
über einen großen Zeitbereich konstant gehalten wird. Das Badgefäß, weist einen Behälter oder ein Gehäuse 10 mit Gehäusewandung
11 aus rostfreiem Stahl auf. Die Oberseite des Gehäuses 10 ist offen und bildet die Arbeitsöffnung 12, durch welche hindurch die Badflüssigkeit
in das Gehäuse 10 eingefüllt oder aus dem Gehäuse. 10 abgezogen werden kann und durch welche hindurch anfallende
Arbeitsvorgänge in der Badflüssigkeit während deren Kühlung vorgenommen werden können.
Das Gehäuse 10 ist im wesentlichen kastenförmig ausgebildet und weist eine einstückige Seitenwandung 13 und eine darin
an- oder eingesetzte Bodenwandung 14 auf (Fig. 2), die zusammen die Gehäusewandung 11 bilden. Seitenwandung 13 und
Bodenwandung 14 sind miteinander verschweißt.
Die Gehäusewandung 11 ist zumindest in einem Flächenbereich doppelwandig mit eingeschlossenem Hohlraum 15 ausgebildet,
und bildet unmittelbar einen Kältemittelverdampfer 16. Im
nicht dargestellten Kältethermostat-Gerät ist der Verdampfer 16 in bekannter Weise an einen Kältemittelkreislauf angeschlossen.
Hierzu weist die Gehäusewandung 11 eine Kältemittel-Zufuhröffnung 17 und eine nahe der Arbeitsöff-
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nung 12 angeordnete Kältemittel-Ausströmöffnung 18 auf, die
mit dem Hohlraum 15 in Verbindung stehen. Kältemittel-Zufuhröffnung 17 und Kältemittel-Ausströmöffnung 18 sind mit
am doppelwandigen Flächenbereich größtmöglichem Abstand voneinander
angeordnet. An die Kältemittel-Zufuhröffnung 17 ist
eine Kapillare 34 und an die Kältemittel-Ausströmöffnung 13
ein Rohrstutzen 35 angeschlossen, die beide von der Gehäusewandung
11 abstehen.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel erstreckt sich
der doppelwandige Flächenbereich der Gehäusewandung 11 und
damit der Hohlraum 15 über die gesamte Seitenwandung 13. Diese weist innen eine im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsöffnung
12 längsdurchgehende Hohlraum-Begrenzungswand 19 auf (Fig. 1). Die Hohlraumbegrenzungswand 19 wird
z.B. von aneinanderstoßenden und miteinander, vorzugsweise durch Schweißen, verbundenen Endflächen 20, 21 der einstückigen
Seitenwandung 13 des Gehäuses 10 gebildet. Dies hat den Vorteil, daß die gesamte Seitenwandung 13 des Gehäuses 10
als Verdampfer 16 mit Kältemittel-Zufuhröffnung 17 und Kältemittel-Ausströmöffnung
18 komplett vorgefertigt und dann anschließend in die gewünschte, hier kastenförmige, Gehäuseform
gebogen werden kann. Die Kältemittel-Zufuhröffnung 17
und die Kältemittel-Ausströmöffnung 18 sind dabei nahe der
Hohlraumbegrenzungswand 19 und auf einander gegenüberliegenden Seiten dieser angeordnet. Dadurch haben diese beiden
Öffnungen in Durchströmrichtung des Kältemittels einen größtmöglichen Abstand voneinander.
Der zwischen den Wandteilen 22, 23 der Seitenwandung 13 des Gehäuses 10 eingeschlossene Hohlraum 15 weist eine Vielzahl
von miteinander in Verbindung stehenden Kammern 24 auf. Diese Kammern sind dadurch gebildet, daß die beiden Wandteile
22, 23 an in vorzugsweise regelmäßigen Abständen voneiander entfernten Stellen 25 aneinanderliegen und dazwischen unter
Bildung der Kammern 24 Distanz voneinander haben. An diesen aneinanderliegenden Stellen sind die Wandteile 22·, 23 fest
miteinander verbunden, z.B. durch Rollennahtabschnitte oder,
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- 12 wie hier, durch Schweißpunkte 26.
Die Regelung der Badflüssigkcitstemperatur auf einen vorgegebenen
Wert erfolgt durch kurzzeitiges Erwärmen des Badgefäßes bzw. der Badflüssigkeit mittels einer Heizvorrichtung
27. Üblicherweise bleibt dabei das Kälteaggregat eingeschaltet. Nur bei großen Kälteleistungen ab etwa 1000 kcal/h
( 4187 kJoule/h ) wird das Kälteaggregat bei Gegenheizung
abgeschaltet.
In dem vorliegenden Ausführungsheispiel ist die Heizvorrichtung
27 als großflächiges Flächenheizelement 28 ausgebildet und
auf der Außenseite der Bodenwandung 14 des Gehäuses 10 angeordnet.
Das Flächenheizelement 28 weist einen Heizdraht 29 mit kleinem Querschnitt auf, der isoliert auf der Bodenwandung
14 aufliegt und diese zumindest teilweise und vorzugsweise in dichter Packung überzieht. Wie insbesondere Fig. 2
verdeutlicht, ist der Heizdraht 29 in eine Isolierstoff-Trägermatte
30 eingebettet. Diese Isolierstoff-Trägermatte 30 besteht aus Silikongummi und ist auf der Bodenwandung 14
des Gehäuses 10 aufvulkanisiert. Der Heizdraht 12 ist über einen
Schutzschalter 31 mit zwei Stromanschlußkabeln 32, 33 elektrisch leitend verbunden.
Das Badgefäß wird über die Kapillare 34 und den Rohrstutzen
35 in den Kältemittelkreislauf eines ansonsten bekannten Kälteaggregats eingeschaltet. Dabei wird die Kapillare 34 mit der
vom Kondensator kommenden Rohrleitung und der Rohrstutzen 35 mit der zum Kompressor führenden Rohrleitung hermetisch dicht
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verbunden, vorzugsweise verschweißt oder verlötet. Der damit
über das Badgefäß geschlossene Kältekreislauf wird evakuiert
und mit Kältemittel gefüllt, wobei das Badgefäß den Verdampfer 16 innerhalb des Kälteaggregats bildet.
Bei Betrieb des Kälteaggregats wird komprimiertes,flüssiges
Kältemittel über die Kapillare 34 und die Kältemittel-Zufuhrüffnung
17 in den Hohlraum 15 der Gehäusewandung 11 eingespritzt. Durch die plötzliche Expansion beginnt das Kältemittel
im Hohlraum 15 zu verdampfen. Infolge der Größe des zur Verfügung stehenden Hohlraums 15 braucht das Kältemittel
nicht, wie bei bekannten Rohrschlangenverdampfern, dosiert
eingespritzt zu werden, um eine völlige Verdampfung sicherzustellen. Nicht sofort verdampfendes Kältemittel fließt
über die einzelnen Kammern 24 an den beiden Wandteilen 22, 23 der Seitenwandung 13 entlang und sammelt sich am Boden des
Hohlraums 15, Hierdurch wird der Verdampfer 16 sozusagen von Kältemittel überflutet, wobei im Hohlraum 15 sowohl flüssiges
als auch bereits verdampftes Kältemittel vorhanden ist. Dadurch läßt sich die im Innern des Badgefäßes vorhandene
Badflüssigkeit auf eine sehr tiefe Temperatur herabkühlen,
die weit niedriger ist als die maximale Kühltemperatur, die mit einem Rohrschlangenverdampfer bei gleicher
Kälteleistung des Kälteaggregats erzielt werden kann.
Wie bereits erwähnt, ist die Kältemittel-Ausströmöffnung
an einer Stelle des Hohlraums 15 in der Seitenwandung·13 angeordnet, die am weitesten von der Kältemittel-Zufuhröffnung 17 bzw. der Kapillare 34 entfernt ist. Durch die Größe
und Länge des Hohlraums 15, wobei die Länge des Hohlraums im wesentlichen der Länge der gesamten Seitenwandung 13,
also dem Umfang des Gehäuses 10,entspricht, ist die Strömungsgeschwindigkeit
des Kältemittels im Hohlraum sehr gering. Dadurch wirkt der Hohlraum 15 als natürlicher Flüssigkeitsabscheider,
und das noch flüssige Kältemittel scheidet sich zuverlässig am Boden des Hohlraums 15 ab. Hierdurch
und infolge der Anordnung der Kältemittel-Ausströmöffnung
bzw. des Rohrstutzens 35 oben in der Seitenwandung 13 nahe
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der Arbeitsöffnung 12 des Gehäuses 10 ist sichergestellt,
daß nur verdampftes und trockenes Kältemittel ohne jegliche Flüssigkeitsanlagerung den Hohlraum 15 und damit den
Verdampfer 16 verläßt. Die gesamte, dem komprimierten flüssigen Kältemittel innewohnende Kühlleistung wird also im
Verdampfer ausgenutzt, um der Badflüssigkeit Wärme zu entziehen. Infolge der Großflächigkeit des Verdampfers 16,
der sich über den gesamten Umfang des Gehäuses 10 des Badgefäßes erstreckt, erfolgt die Wärmeabfuhr gleichzeitig in
einem großen Flächenbereich der Badflüssigkeit. Hierdurch wird eine sehr gute Temperaturverteilung bei guter Temperaturkonstanz
innerhalb der Badflüssigkeit erreicht.
Wie aus dem vorstehend Beschriebenen leicht zu ersehen ist,
übernimmt der erfindungsgemäße Verdampfer 16 im Kältemittelkreislauf
des Kälteaggregats gleichzeitig die Funktion eines Kältemittelsammlers, so daß dieser, im Gegensatz zu Badgefässen
mit Rohrschlangenverdampfer, im Kältemittelkreislauf entfallen kann. Dies bedeutet eine wesentliche Verbilligung
des Kälteaggregats. Die durch den erfindungsgemäßen Aufbau
des Badgefäßes ermöglichte Kapillareinspritzung des Kältemittels macht auch ein gesondertes Expansionsventil überflüssig,
wie es bei bekannten Badgefäßen mit Rohrschlangenverdampfer
unbedingt zwischen Kondensator und Rohrschlangenverdampfer
im Kältemittelkreislauf vorhanden sein muß. Dies ergibt wiederum eine wesentliche Verbilligung
des Kälteaggregat für das erfindungsgemäße Badgefäß. Gleichzeitig
entfallen aber auch die üblichen Schraubverbindungen, mit denen das Expansionsventil mit den Rohrleitungen des
Kältemittelkreislaufs verbunden ist, um bei Defekt dieses
leicht auswechseln zu können. Rohrstutzen 35 und Kapillare 34 des erfindungsgemäßen Badgefäßes werden absolut dicht
mit den Rohrleitungen des Kältemittelkreislaufes verbunden.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Kältemittelkreislauf yor'Füllung mit Kältemittel zu evakuieren, so daß das
Kältemittel sich im absoluten Vakuum befindet. Damit wird gleichzeitig die Lebensdauer des gesamten Kälteaggregats
beträchtlich erhöht.
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Um die Badflüssigkeit über einen größeren Zeitbereich konstant
zu halten, wird mittels eines Temperaturfühlers, der
z.B. in die Badflüssigkeit eintauchen oder außerhalb der
Badflüssigkeit unmittelbar an der Gehäusewandung 11 angeordnet
sein kann, das Flächenheizelement 28 auf der Bodenwandung 14 intervallweise eingeschaltet. Der durch den Heizdraht29
fließende elektrische Strom erwärmt die Badflüssigkeit über den gesamten Bereich der Bodenwandung 14. Damit
wird der Badflüssigkeit Wärme großflächig zugeführt und
eine gute Temperaturverteilung erzielt. Die spezielle, erfindungsgemäße
Ausbildung des Flächenheizelementes 28 stellt einen guten Wärmeübergang der im Heizdraht 29 erzeugten
Wärme zur Badflüssigkeit sicher. Infolge der geringen
thermischen Trägheitsmassen zwischen dem Heizdraht 29 und der Badflüssigkeit erhält man eine nur geringe Regelverzögerung
und eine extrem gute Regelgenauigkeit. Mit dem erfindungsgemäßen Flächenheizelement 28 wird bei wesentlich
verbesserter Regelgenauigkeit nur etwa 1/10 der Heizflächenbelastung
der bisher bekannten Heizvorrichtungen mit in die Badflüssigkeit eintauchender Heizspirale benötigt.
Neben diesen günstigen Eigenschaften zur Verbesserung des
Regelvorgangs zur Konstanthaltung der Badflüssigkeitstemperatur wird durch das erfindungsgemäße Flächenheizelement
noch ein zusätzlicher Beitrag zur Vermeidung von Arbeitsunfällen geleistet. Dadurch,daß das Flächenheizelement 28
nicht - wie bisher - unmittelbar mit der Badflüssigkeit in Berührung kommt, wird ein elektrisches Durchschlagen in
die Badflüssigkeit ebenso vermieden, wie jegliche Brand-
und Explosionsgefahr ausgeschlossen. Bei den bekannten Heizaggregaten mit in die Badflüssigkeit eintauchender
Heizspirale kann z.B. durch Defekt des Ein-Ausschalters
für das Heizaggregat die Badflüssigkeit örtlich überhitzt werden, so daß diese verdampft und das Niveau der Badflüssigkeit
im Innern des Badgefäßes sinkt. Die Heizspirale liegt dann mit der Zeit frei und oberhalb'der Badflüssigkeit
und beginnt zu glühen. Da üblicherweise die
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auf tiefe Temperaturen zu kühlenden Badflüssigkeiten
brennbare Flüssigkeiten sind, wird sich die Badflüssigkeit
an der Heizspirale entzünden. Ein solcher Vorgang, der beträchtliche
Unfallgefahren in sich birgt, ist bei dem erfindungsgemäßen
Badgefäß vollkommen ausgeschlossen.
Das erfindungsgemäße Badgefäß hat weiterhin den wesentlichen
Vorteil, daß das Innere des Badgefäßes vollkommen frei von irgendwelchen Bauelementen wie Heizspirale oder Rohrschlangenverdampfer
ist. Das Gefäßvolumen steht völlig und ausschließlich für die Badflüssigkeit zur Verfügung. Arbeitsvorgänge
die während der Kühlung der Badflüssigkeit in dem Badgefäß vorgenommen werden müssen, werden durch
diese Bauelemente nicht behindert. Beim Wechseln der Badflüssigkeit läßt sich das Innere des Badgefäßes leicht und
ohne Schwierigkeiten reinigen.
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Claims (12)
-
MülbercDrstr. 65 2939076 Kratzsch D-7300 Esslingen (0711) 35 99 92 Dipt. Ing. Volkhard Kraizsch Schuh esslingonneckar Dipl.-Ing. Klaus Schulz • Telefon Stuttgart cable «krapatent» Deutsche Bank Esslingen 210906 Postscheckamt Stuttgart 10004-701 Walter Frey 12. September 197973Π0 Esslingen Anwaltsakte 2324Rolf Kaiser
730D EsslingenPatentansprüche.} Badgefäß zur Kühlung einer Badflüssigkeit darin, insbeson- ^ dere für Kältethermostat-Geräte, mit einem, vorzugsweise
aus rostfreiem Stahl bestehenden, Gehäuse mit Gehäusewandung und obenliegender ArbeitsöfΓnung und mit einem Kältemittel-Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung (11) zumindest in einem Flächenbereich doppelwandig mit eingeschlossenem Hohlraum (15) ausgebildet ist und unmittelbar den Verdampfer (16) selbst bildet. - 2. Badgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusewandung (11) eine Kältemittel-Zufuhröffnung mit vorgeordnetem Einspritzorgan, insbesondere Kapillare (34), und eine nahe der Arbeitsöffnung (12) angeordnete Kältemittel-Ausströmöffnung (18) aufweist, die mit dem Hohlraum (15)in Verbindung stehen und vorzugsweise mit am doppelwandigen Flächenbereich größtmöglichem Abstand voneinander angeordnet sind.
- 3. Badgefäß · nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (15) eine Vielzahl miteinander in Verbindung stehender Kammern (24) auf-WBist- 130016/0111
- 4. Badgt.fäß nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η z e i c h η e t , daß die beiden Wandteile (22, 23) der Gehäusewandung (11) an in vorzugsweise regelmäßigen Abständen voneinander entfernten Stellen (25) aneinanderliegen und dazwischen unter Bildung der Kammern (24) Distanz voneinander haben.
- 5. Badgefäß nach Anspruch 4,d adurch gekennz e i c h η e t , daß die beiden Wandteile (22, 23) an den aneinanderliegenden Stellen (25) fest miteinander verbunden sind, z.B. durch Schweißpunkte (26), Rollennaht abschnitte od.dgl.
- B. Badgefäß nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß der doppelwandige Flächenbereich sich über die gesamte Seitenwandung (13) der Gehäusewandung (11) erstreckt und vorzugsweise daß deren Bodenwandung (14) an die Seitenwandung (13) angesetzt, vorzugsweise daran verschweißt, ist.
- 7. Badgefäß nach Anspruch 2 und 6, dadurch gek e η η ζ e i c h η e t , daß die Seitenwandung (13) einstückig ist mit durchgehendem Hohlraum (15) und eine im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsöffnung (12) langsdurchgehende Hohlraum-Begrenzungswand (19) aufweist und daß die Kältemittel-Zufuhröffnung (17) und die Kältemittel-Ausströmöffnung (18) beidseitig und nahe der Hohlraum-Begrenzungswand (19) angeordnet sind.
- 8. Badgefäß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraum-Begrenzungwand (19) von aneinanderstoßenden und miteinander verbundenen, vorzugsweise verschweißten>Endflächen der einstückigen Seitenwandung (13) gebildet ist.130016/0111
- 9. Badgefäß nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist.
- 10. Badgefäß nach einem der Ansprüche 1-9, mit einer vorzugsweise elektrischen Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (27) als vorzugsweise großflächiges Flächenheizelement (28) ausgebildet und auf der Außenseite der Bodenwandung (14) angeordnet ist.
- 11. Badgefäß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenheizelement (26) einen Heizdraht (29) mit vorzugsweise kleinem Querschnitt aufweist, der isoliert auf der Bodenwandung (14) aufliegt und diese zumindest teilweise und vorzugsweise in dichter Packung überzieht.
- 12. Badgefäß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenheizelement (28) eine Isolierstoff-Trägermatte (30), vorzugsweise aus Silikongummi, aufweist, in welcher der Heizdraht (29) eingebettet ist,und daß die Isolierstoff-Trägermatte (30) an der Bodenwandung (14) befestigt, vorzugsweise aufvulkanisiert, ist.130016/01 1 1
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