DE2939076A1 - Badgefaess, insbesondere fuer kaeltethermostat-geraete - Google Patents

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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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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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)

1. 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 1979

   73Π0 Esslingen Anwaltsakte 2324

   Rolf Kaiser
   730D Esslingen

   Patentansprüche

   .} 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. 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. 3. Badgefäß · nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (15) eine Vielzahl miteinander in Verbindung stehender Kammern (24) auf-

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4. 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. 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.
6. 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. 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. 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.

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9. 9. Badgefäß nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist.
10. 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. 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. 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.

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