DE597201C - Vorrichtung zum Kuehlen mittels Kohlensaeureeis unter Einschaltung eines besonderen Kaeltetraegers zwischen Kohlensaeureeis und Kuehlgut - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Kühlen mittels Kohlensäureeis unter Einschaltung eines besonderen Kälteträgers zwischen Kohlensäureeis und Kühlgut Durch die Erfindung soll die Wirtschaftlichkeit des Kühlens mittels Kohlensäureeis bei Verwendung eines Kälteträgers zwischen Kohlensäureeis und Kühlgut verbessert werden.
• Während bisher beim Kühlen mittels Kohlensäureeis im wesentlichen nur die Verdampfungswärme ausgenutzt wurde, wenn ein Kälteträger zwecks Vermeidung des direkten Wärmeaustausches zwischen Kohlensäureeis und Kühlgut eingeschaltet wird, gestattet die Erfindung auch in solchen Fällen eine gute Ausnutzung des kalten Kohlensäuregases und erhöht hierdurch wesentlich die Wirtschaftlichkeit der Kühlung mittels Trockeneis. Eine Ausnutzung des kalten Kohlensäuregases bis auf Umgebungstemperatur war nämlich bisher nur bei direktem Wärmeaustausch zwischen -Kohlensäureeis und Kühlgut möglich; es wurde dann die den Kühlraum erfüllende gasförmige Kohlensäure z. B. durch Hohlwandungen des Kühlschrankes nach außen abgeleitet, wobei ein Teil der durch die Wandungen, dem Kühlraum zugeführten Wärme von dem kalten Kohlensäuregas aufgenommen wurde, und die Kohlensäuregase selbst Kälteträger blieben.
• Die Erfindung besteht in einer Vorrichtung, durch welche auch das entstehende kalte Kohlensäuregas, insbesondere unter- Anwendung von Gegenstromwärmeaustauschern, zur Vorkühlung des vom Kühlgut erwärmten Kälteträgers ausgenutzt wird.
• Gemäß der Erfindung können in der Vorrichtung auch zwei Kälteträger verschiedener Temperatur zur Anwendung gelangen, indem das kalte Kohlensäuregas nach seiner Erwärmung auf die Temperatur des einen Kälteträgers zur Vorkühlung des zweiten wärmeren Kälteträgers verwandt wird. Verwendet man hierbei als zweiten angeschlossenen Kälteträger Luft, so kann das kalte Kohlensäuregas bis zur Temperatur der Außenluft für die Kühlung eines Kühlraums ausgenutzt werden, wenn die gekühlte Außenluft dem Kühlraum als Kälteträger zugeführt wird.
• Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, den Kohlensäureeisbehälter als gasdichten Druckkessel auszubilden, das kalte Kohlensäuregas dem Kohlensäureeisbehälter unter Spannung zu entnehmen und die bei der Entspannung des Gases auf Atmosphärendruck frei werdende kinetische Energie zur Umwälzung des Kälteträgers auszunutzen.
• Gemäß der Erfindung wird das kälteste Kohlensäuregas zur Vorkühlung eines Kälteträgers verwandt, dessen Temperatur ausreicht, um Speiseeis zu gefrieren. Durch die Erfindung läßt sich erreichen, daß das kalte Kohlensäuregas sich hierbei annähernd auf die Temperatur des vom Speiseeis erwärmten Kälteträgers erwärmt. Gerade bei der Speiseeiserzeugung ist diese durch die Erfindung bewirkte bessere Wirtschaftlichkeit der Kohlensäureeiskühlung von praktischer Bedeutung.
• Die Erfindung ist in der Abbildung an einem Ausführungsbeispiel schematisch, teils in Ansicht, teils im Schnitt, dargestellt. Bei dem Aus-. führungsbeispiel werden zwei Kälteträger verschiedener Temperatur von dem kalten Kohlensäuregas vorgekühlt: ein flüssiger Kälteträger für die Erzeugung von Speiseeis und ein gasförmiger Kälteträger, Luft, zur Kühlung eines Kühlschrankes. Als Beispiel für die Anwendung eines flüssigen Kälteträgers, welcher den Wärmeaustausch zwischen dem Speiseeisgefrierbehälter und dem Kohlensäureeis vermittelt, ist ein System gewählt, bei dem der flüssige Kälteträger im Kreislauf verdampft und kondensiert wird.
• Das Kohlensäureeis 16 befindet sich in dem Behälter i, welcher durch einen Deckel 2 gasdicht verschlossen ist. Der Deckel 2 wird durch eine Verschraubung 3 so befestigt, daß er einem Innenüberdruck im Behälter i standhält. Für das entstehende kalte Kohlensäuregas sind rohrförmige Ableitungen vorgesehen, welche bei dem Ausführungsbeispiel als Gegenstromwärmeaustauscher dienen. Bei dem Ausführungsbeispiel ergibt sich der erste rohrförmige Gegenstromwärmeaustauscher 17 durch die rohrförmige Ausbildung des Trockeneisbehälters i. Der Wärmeaustausch erfolgt in dem durch Gegenstrompfeile gekennzeichneten Sinne mit den Dämpfen des Kälteträgers 21, welcher die Wandung 18 des Speiseeisgefrierbehälters ig umspült und hier zur Verdampfung gelangt. Die Dämpfe durchströmen die Leitungen 22, 23, 24, und das flüssige Kondensat fließt durch die Leitung 20 wieder in den Verdampfer zurück. Die Leitung 23 wird bei Unterschreiten eines bestimmten Druckes, also bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur des Kälteträgers 21, thermostatisch geschlossen. Hierdurch wird auch die Temperatur des kalten Kohlensäuregases beim Verlassen der Rohrleitung 17 beeinflußt. Zur Verhinderung einer zu starken Unterkühlung des Kondensats kann eine halbisolierende Wand 15 zwischen Trockeneis 16 und der Wand des Behälters i vorgesehen sein. Die Leitung 24 ist nach außen durch eine Schicht 14 wärmeisoliert. Das im ersten Wärmeaustauscher 17 erwärmte, aber noch NTutzkälte enthaltende Kohlensäuregas tritt bei dem Ausführungsbeispiel in einen zweiten, durch die Rohrleitung q. und io gebildeten Gegenstromwärmeaustauscher, in welchem es durch Kühlen von Luft bis auf die Temperatur der Außenluft erwärmt wird. Die in der Rohrleitung io gekühlte Luft strömt durch eine Leitung ii in den Kühlschrank 25, wo sie als Kälteträger wirkt. Die verdrängte Luft kann durch eine im oberen. Teil des Kühlschrankes angebrachte Öffnung entweichen.
• Gemäß der Erfindung wird jedoch vorteilhaft eine Rohrleitung i2 im oberen Teile des Kühlschrankes in die Wand des Schrankes eingesetzt, damit die durch das Kühlgut erwärmte Luft einer Saugkammer 7 zugeführt und von dem durch die Düse 6 entspannten, aus der Rohrleitung q. kommenden Kohlensäuregas fortgeführt wird. Hierdurch wird eine gute Umwälzung des Kälteträgers unter Ausnutzung der kinetischen Energie des Kohlensäuregases möglich. Erwähnt sei noch ein Syphonverschluß 13, welcher durch das im Rohr io ausgeschiedene Wasser der gekühlten Luft gebildet wird.

Claims (3)

1. YATENTANsPRÜcHr-: i. Vorrichtung zum Kühlen mittels Kohlensäureeis unter Einschaltung eines besonderen Kälteträgers zwischen Kohlensäureeis und Kühlgut, dadurch gekennzeichnet, daß _ der Kohlensäureeisbehälter (i) durch einen Deckel (2) gasdicht abschließbar und zur Vorkühlung des Kälteträgers mit rohrförmigen, vom kalten Kohlensäuregas durchströmten Ableitungen versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vom kalten Kohlensäuregas durchströmten rohrförmigen Ableitungen als hintereinandergeschaltete Gegenstromwärmeaustauscher ausgebildet sind, in denen das Gas in zwei Temperaturzonen für den Kälteträger und die dem Kühlraum zuströmende Luft ausgenutzt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlensäureeisbehälter (i) als Druckbehälter ausgebildet und die Rohrleitung mit einer Düse versehen ist, um das Kohlensäuregas erst hinter dieser Drosselung auf Atmosphärendruck zu entspannen und dabei die dem Kühlraum zuströmende Frischluft umzuwälzen. q.. Vorrichtung nach Anspruch i und #z-, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlensäureeisbehälter (i) selbst rohrförmig (i7) ausgebildet ist.