DE624771C

DE624771C - Kuehlkammer mit einem Kuehlmittelbehaelter und einem geschlossenen Umlaufsystem fuer eine Kaelteuebertragungsfluessigkeit

Info

Publication number: DE624771C
Application number: DEH137161D
Authority: DE
Original assignee: Heintz Manufacturing Co
Current assignee: Heintz Manufacturing Co
Priority date: 1932-09-27
Filing date: 1933-08-13
Publication date: 1936-01-28
Also published as: FR759338A; US1952716A

Description

Kühlkammer mit einem Kühlmittelbehälter und einem geschlossenen Umlaufsystem für eine Kälteübertragungsflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Kühlkammer, welche in 'bekannter Weise einen Kühlmittelbehälter und ein geschlossenes, aus senkrechten und diese verbindenden-waagerechten Rohren bestehendes Umlaufsystem für eine Kälteübertragungsflüssigkeit ,aufweist.
Erfindungsgemäß sind bei einer derartigen Kühlkammer die senkrechten Rohre, von denen das eine durch eine starke Wärmeleitstange mit einer aus dem Kühlmittelbehälter herausragenden Wärmeaustauschplatte und das andere mit einer in den Kühlraum hineinragenden Wärmeaustauschplatte verbunden ist, aus gut wärmeleitendem Baustoff, z. B. Kupfer, hergestellt, während die waagerechten Verbindungsrohre aus schlechter wärmeleitendem Stoff, z. B. Eisen oder Stahl, hergestellt sind und den Wärmeaustausch hemmen.
Es ist bekannt, den Wärm@caustausch zwischen der das Kühlmittel enthaltenden Kammer und dein Kälteträger durch schwere metallene Wärmeleitkörper stattfinden zu lassen und anderseits den Wärmeaustausch zwischen dem den Kälteträger enthaltenden Rohrsystem und dem zu kühlenden Raum durch Wärmeaustauschplatten mit großer Strahlungsfläche zu verbessern.
Durch die besondere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird erreicht, daß der Wärmeübergang hauptsächlich in den senkrechten, den Antrieb für den Umlauf gebenden <Rohren stattfindet, von denen die einen nur zur Wärmeaufnahme ;aus dem zu kühlenden Raum und die ;anderen nur zur Wärmeabgabe an das Kühlmittel dienen, während in den waagerechten Rohren, die zur Bewegung der Flüssigkeit nicht beitragen, nur ein geringer Wärmeübergang stattfindet, und dadurch wird ein besonders kräftiger Umlauf der Kälteübertragitngsflüssigkeit in seinem Rohrsystem und damit eine besonders starke Kühlung hervorgerufen. Gegenüber der an sich bekannten Maßnahme, Rohrteile, welche nicht am Wärmeaustausch teilnehmen sollen, zu isolieren, ergibt ferner die Anordnung nach der Erfindung, die Rohre aus Metallen verschiedener Wärmeleitfähigkeit herzustellen, den Vorteil der größeren Einfachheit und Billigkeit in der Herstellung.
Die Anordnung nach der Erfindung ist insb@esondene für solche Kühlkammern verwendbar, in denen als Kühlmittel Kohlensäureei: verwendet wird. Das Rohrsystem enthält dann eine Kälteübiertragungsflüssigkeit, die bei der Temperatur des Kohlensäureeises nicht gefriert.
Es ist ferner vorteilhaft, daß der obere Teil des geschlossenen Umlaufsystems für die Kälteübertraguungsflüssigkeit ;aus zwei waagerechten, parallel übereinander angeordneten Rohren besteht, um eine Ausdehnung der Kälteübertragungsflüssigkeit, die durch Erwärmung hervorgerufen wird, im oberen Teil des Umlaufsystems zu @ermöglichen.
Die Zeichnung stellt ,eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar.
Abb. i zeigt in senkrechtem Schnitt durch eine Kammer eine Ansicht der Vorrichttuig und die Anordnung zur Kühlung derselben.
Abb. 2 zeigt im Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i die Vorrichtung, teilweise im Schnitt. In. einer isolierten Kammer io, die mit einem nicht dargestellten isolierten Deckel verschlossen sein kann, ist ein. isolierter Behälter i i angeordnet. Dieser Behälter, der ebenfalls mit ; einem nicht dargestellten isolierten Deckel geschlossen werden kann, ist an seinem Boden mit einer wärmeleitenden Metallplatte 12 versehen, auf welcher ein festes Kühlmittel 13, gelagert ist. Die Platte 12 erstreckt sich durch die Isolierung des Behälters i i hindurch und ist auf der Außenseite 14 mit einer schweren Wärmeleitstange 15 innig verbunden.
Das allgemein mit 16 bezeichnete Umlaufsystem besteht aus einem senkrechten Rohr 17, welches aus -einem Stoff hoher Wänmeleitfähgkeit, beispielsweise Kupfer, besteht. An dem. unteren Ende des Rohres 17 -ist ein thermostatisch geregeltes Ventil 18 befestigt. Ein unteres, waagerechtes Rohr 21 aus einem Stoff von geringer Wärmeleitfähigkeit, ° beispielsweise Eisen oder Stahl, ist durch den Krümmer 2o mit dem Ventil 18 und an seinem anderen Ende mit einem Krümmer 22 verbunden. Ein zweites senkrechtes Rohr 23 von guter Wärmeleitfähigkeit ist am Krümmer 22 befestigt.
Einte Metallplatte 2q. aus Kupfer oder einem anderen gut wärmeleitenden Stoff ist an dem senkrechten Rohr 23 angelötet, hartgelötet oder Lauf andere Weise befestigt, um eine besondere Strahlungsfläche vorzusehen. Ein Krümmer 25 ist mit dem oberen Ende des Rohres 23 und ein ähnlicher Krümmer 26 mit dem oberen Ende des Rohres 17 verbunden. Zwischen den Krümmern 25; 26 sind die waagerechten Rohre 27, 28 befestigt. Diese Rohre werden aus einem Stoff von geringer Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Eisen oder Stahl, hergestellt, und das Rohr 27 ist als Umlaufrohr vorgesehen, während das Rohr 28 als seine Kammer verwendet wird, um der Ausdehnung und dem Zusammenziehen der Umlaufflüssigkeit Rechnung zu tragen, wie alsbald beschrieben werden wird.
Eine beträchtliche Länge der schweren Wärmeleitstange i 5 ist an dem senkrechten Rohr 17 angelötet, hartgelötet oder ander-Weitig befestigt, um den Wärmeübergang zwischen -dem Rohr 17 und dem Kühlmittel auf j der Plätte 12 zu erleichtern.
Das thermöstatisch geregelte Ventil 18 ist mittels .eines Rohres 3o mit einem Thermostaten i9 verbünden;: dieser Thermostat regelt das öffnen und Schließen des Ventils.
Der Krümmer 26 ist mit :einem entfernbaren Stopfen 29 versehen, durch .welchen die Vorrichtung mit der Kälteübertragungsflüssigk-eit gefüllt werden kann.
Wenn die Vorrichtung fertiggestellt und auf Undichtigkeiten geprüft worden ist, wird sie mit der Flüssigkeit gefüllt. Es wurde gefunden, daß Alkohol eine für den Umlauf in der Kälteübertragungsvorrichtung besonders geeignete Flüssigkeit ist. Die Flüssigkeit wird bis über die höchste in der Vorrichtung auftretende Temperatur erwärmt, die Füllhaube29 wird abgenommen und das System mit der Flüssigkeit bis zur Höhe' der Mittellinie des Rohres 28 gefüllt, so daß im Betrieb, wenn die Flüssigkeit kalt ist, das Rohr 27 stets mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der Stopfen 29 wird dann mit geeigneten Dichtungen `wieder an Ort und Stelle gebracht, um zu gewährleisten, daß- die Vorrichtung hermetisch abgeschlossen ist, worauf sie fertig zum Gebrauch ist.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das feste Kühlmittel 13 wird auf die Platte 12 in i den Behälter i i aufgebracht. Da die Wärmeaustauschplatte 12 in Berührung mit der Wärmeleitstange i 5 und die Wärmeleitstange in Berührung mit dem senkrechten Rohr 17 steht, wird die Wärme aus der Flüssigkeit im i Rohr 17 von dem festen Kühlmittel aufgenommen. Nachdem diese Flüssigkeit gekühlt ist, strömt sie in das Rohr 21, und die Flüssigkeit, die ursprünglich im Rohr 21 war, strömt aufwärts in das Rohr 23, die Flüssigkeit, die im Rohr 27 war, bewegt sich vorwärts in das Rohr 17, und die Flüssigkeit, die im Rohr 23 war, strömt in das Rohr 27. Die in das Rohr 17- :eindringende wärmere Flüssigkeit wird gekühlt, und dieselbe Bewegung geht in ständigem Kreislauf vor sich, bis die Temperatur in der Kammer io einen vorherbestimmten Punkt erreicht. Sobald dieser Punkt erreicht ist,' wirkt der Thermostat i9 auf das Ventil 18 ein, indem er dieses schließt und den Umlauf der Flüssigkeit anhält.
Steigt die Temperatur in der Kammer i o bis zu einem vorherbestimmten Punkt, so öffnet der Thermostat i g das Ventil 18 und gestattet wieder den Umlauf der Flüssigkeit.
Die am Rohr 23 befestigte Wärmeaustauschplatte 2q. stellt seine große Strahlungs-Räche nach dem Innern der Kammer io zu dar -und -erleichtert dadurch den Wärmeübergang zwischen der Luft in der E#ammer und der kalten Flüssigkeit im Rohr 23.
Die waagerechten Rohre 2i, 27, 28 werden aus einem Stoft von geringer Leitfähigkeit hergestellt, so daß der Wärmeübergang von oder zu ihnen viel ,geringer ist als der der Rohre 17 und 23. Dies gewährleistet, daß die Kühlung an bestimmten gewünschten oder vorteilhaften Punkten abgegeben wird.
Die beschriebene Vorrichtung hat ein einziges Rohrsystem; natürlich kann dieses Rohrsystem, wenn größere Leistungsfähigkeit gewünscht wird, vervielfacht werden, ohne aus dem Erfindungsgedanken herauszutreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlkammer mit einem Kühlmitbelbehälter und einem geschlossenen, aus senkrechten und diese verbindenden waagerechten Rohren bestehenden Umlaufsystem für eine Kälteübertragungsflüssigkeit, . dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Rohre, von denen das eine (i7) durch eine starke Wärmeleitstange (15) mit einer aus dem Kühlmittelbehälter (i i, i,-,) herausragenden Wärmeaustauschplatte (i2) und das andere (23) mit einer in den Kühlraum (i o) hineinragenden Wärmeaustauschplatte (2q,) verbunden ist, aus gut wärmeleibendem Baustoff, z. B. Kupfer, bestehen, während die waagerechten Verbindungsrohre (i6, 21) aus schlechter wärmeleitendem Stoff, z. B. Eisen oder Stahl, hergestellt sind und den Wärmeaustausch hemmen.
2. Kühlkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der obere- Teil des geschlossenen Umlaufsystems aus zwei waagerechten, parallel übereinander angeordneten Rohren besteht, deren oberes Rohr nicht mit der Kälteübertragungsflüssigkeit ausgefüllt wird und seine Ausdehnung der Flüssigkeit ermöglicht.