DE737605C

DE737605C - Mit einer oder mehreren Kaeltemaschinen arbeitende Kuehlanlage

Info

Publication number: DE737605C
Application number: DES144192D
Authority: DE
Inventors: Robert Lay
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-02-26
Filing date: 1941-02-26
Publication date: 1943-07-17

Description

Mit einer oder mehreren Kältemaschinen arbeitende Kühlanlage Bei Kühlanlagen beliebiger Art muß dem Kühlraum die gesamte durch die Isolation eindringende Wärme der Umgebung wieder entzogen werden. Außerdem muß das Kühlmittel die Kälteleistung für den Wärmeentzug des Kühlgutes hergeben. Bei manchen Kühlanlagen, insbesondere bei Tiefkühlanlagen, die im Tiefkühlfach bis unter - 5o° betrieben werden, machen die durch die Isolation entstehenden Wärmeverluste einen erheblichen Anteil der Gesarntkälteleistung aus. Die Betriebskosten solcher Anlagen sind daher bisher mit Rücksicht auf diese Verluste verhältnismäßig hoch. Zweck der Erfindung ist es, eine mit einer oder mehreren Kältemaschinen arbeitende Kühlanlage, insbesondere eine Tiefkühlanlage, zu schaffen, deren Betriebskosten erheblich niedriger als bisher sind. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die durch die Isolierung des Tiefkühlfaches eindringende Wärme in einer Vorkühlzone durch einen besonderen Verdampfer abgeführt wird. Diese Vorkühlzone kann beispielsweise durch einen in die Isolierung des Tiefkühlfaches eingebauten Hohlraum gebildet werden, in welchen der besondere Verdampfer eingebaut ist. Durch diese besondere Vorkühlung der Isolierung ist es nunmehr möglich, die Tiefkühlkammer schwächer zu isolieren. In den meisten Fällen wird man das Tiefkühlfach und die Vorkühlzone mit einer einzigen Tiefkühlanlage betreiben können, die aus mindestens zwei Stufen besteht. In diesem Falle wird man zur Kühlung der Vorkühlzone die Vorstufe der Tiefkühlanlage heranziehen. Wenn dies aus irgendeinem Grunde nicht möglich sein sollte, so kann für die Kühlung der Vorkühlzone der Verdampfer einer zweiten nur für diesen Kühlzweck dienenden Kältemaschine entsprechend kleiner Leistung dienen. In jedem Falle können entweder Kompressiöns- oder Absorptionskältemaschin:en verwendet werden. Man kann mit direkter oder mit Solekühlung arbeiten oder eine Kombination dieser Kühlmöglichkeiten in Betracht ziehen. Wenn keine maschinell betriebene Tiefkühlanlage zur Verfügung steht, so kann man die Vorkühlzone mit einer kleinen Kältemaschine betreiben, während die Kühlung der Tiefkühlzone beispielsweise mit Trockeneis erfolgen kann. Anlagen dieser Art arbeiten dann durch die Vorkühlung der Isolierung sehr wirtschaftlich.
Um die Kondensatbildung in Isolierungen von Kühlschränken zu vermeiden, ist es schon bekannt, von der im Kühlraum befindlichen Kältemaschine gekühlte Luft entgegen dem Wärmestrom durch die Isolierung hindurchtreten zu lassen. Bei anderen bekannten Kälteapparaten, die mit Kohlensäureeis als Kältequelle arbeiten, hat man schon die aus der Kohlensäure entwickelten Gase zur Kühlung und Trocknung der Isolierung benutzt. Schließlich ist es bei Behältern zur Aufbewahrung von flüssiger Luft bekannt, die aus der flüssigen Luft entwickelten Dämpfe durch einen aus mehreren ineinandergeschachtelten Behältern bestehenden Außenmantel zu schicken, um dessen Isolierwirkung zu verstärken. In allen diesen Fällen ist jedoch keine besondere Kältequelle für die Isolierung vorhanden, so daß die Kühlung der Isolierung auf Kosten der nutzbaren Kälteleistung vor sich geht.
In den Figuren sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. i ist eine Tiefkühlanlage gezeichnet, bei der eine Tiefkühlanlage mit Vorkühlstufe und eine besondere Kältemaschine für die Kühlung der Isolierung vorgesehen ist. Mit i ist das Tiefkühlfach der Anlage bezeichnet. In dieses ist ein Verdampfer 2 eingebaut, aus dem das Kältemittel durch eine Saugleitung 3 zum Kompressor 4 der Tiefkühlstufe angesaugt wird. Das komprimierte Kältemittel gelangt durch eine Druckleitung 5 in einen Kondensator 6 und von dort über .ein Regelventil 7 und die Leitung 8 zum Verdampfer 2. Die Tiefkühlmaschine besitzt eine Vorkühlstufe, die aus einem Verdampfer g besteht, der zur Kühlung des Kondensators 6 dient. Aus dem Verdampfer 9 wird das Kältemittel durch eine Saugleitung i o dem Kompressor i i der Vorkühlstufe zugeführt. Dieser fördert das Kältemittel durch eine Druckleitung 1:2 zum Kondensator 13 und von dort über ein Regelventil 14 und die Leitung 15 zum Verdampfer 9.
In der Isolierung 16 des Tiefkühlfaches ist ein Hohlraum 17 vorgesehen, der wie eine Haube das Tiefkühlfach 2 umhüllt. In diesen Hohlraum ist ein Verdampfer i 8 einer normalen Kompressionskältemaschine eingebaut. Das Kältemittel wird aus dem Verdampfer i S durch die Saugleitung i 9 zum Kompressor 20 gesaugt, es gelangt über den Kondensator 2 i und das Regelventil 22 zum Verdampfer i S zurück. Durch den Verdampfer i S ist somit innerhalb der Isolierung i 6 des Tiefkühlfaches i eine Vorkühlzone gebildet.
Mit Fig. 2 ist das tiS-Diagramm dargestellt. Die waagerecht schraffierte Fläche stellt den Isolation swärmeverlust dar, der durch den Verdampfer 2 der Tiefkühlmaschine abgeführt wird. Die schräg schraffierte Fläche dieses Diagramms gibt den Isolationswärmeverlust wieder, der durch den Verdampfer 18 der normalen Kältemaschine abgeführt wird.
In Fig.3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Soweit die Einzelteile mit denen in Fig. i übereinstimmen, sind dieselben Bezugszeichen verwandt. In diesem Falle wird das im Kondensator 13 der Vorkühlmaschine i i verflüssigte Kältemittel nach Durchströmen des Ventils 14 einer Verteilungsstelle 23 zugeführt, von der aus ein Teil des Kältemittels über ein Ventil 24 und eine Leitung 25 dem zur Kühlung des Kondensators 6 dienenden Verdampfer 9 zugeführt wird, während ein anderer Teil des Kältemittels über ein Ventil 2 6 und eine Leitung 27 dem in der Vorkühlzone i,- angeordneten Verdampfer 18 zugeführt wird.
Wie eingangs erwähnt wurde, kann man die Erfindung auch mit Vorteil anwenden bei mit Trockeneis arbeitenden Tiefkühlanlagen. Hierfür ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel dargestellt. In das Tiefkühlfach 31 wird ein Aufnahmebehälter 32 für Kohlensäureschnee eingesetzt. Die Isolierung 33 des Tiefkühlfaches ist durch Einbau eines Verdampfers 3:1 einer normalen Kältemaschine mit einer Vorkühlzone versehen. Das verdampfte Kältemittel wird aus diesem Verdampfer durch eine Leitung 35 abgesaugt. Es gelangt zu einem Kompressor 36, der das Kältemittel in einen Kondensator 37 drückt. Das Kondensat fließt in diesem Falle über ein Regelventil 3S und eine Kälteleitung 39 zum Verdampfer 34 zurück.

Claims

PATEN TANSPRÜTCHE i. Mit einer oder mehreren Kältemaschinen arbeitende Kühlanlage, insbesondere Tiefkühlanlage, bei welcher die Isolierung des Kühlraumes durch kalte Gase gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Isolierung durch einen besonderen Verdampfer der Kühlanlage erfolgt.
2. Kühlanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der besondere Verdampfer in einem in die Isolierung des Tiefkühlfaches eingebauten Hohlraum angeordnet ist.
3. Kühlanlage nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefkühlfach vom Verdampfer einer Tiefkühlmaschine und die Isolierung von einem Verdampfer einer besonderen, nur zur Vorkühlung der Isolierung dienenden Kältemaschine gekühlt wird. q..
Kühlanlage nach Anspruch F oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefkühlfach vom Verdampfer einer Tiefkühlmaschine und die Isolierung durch den Verdampfer einer zweiten Kältemaschine gekühlt wird, die noch einen zweiten zur Kühlung des Kondensators der Tiefkühlmaschine dienenden Verdampfer besitzt.
5. Kühlanlage nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefkühlfach durch Kohlensäureschnee und die Isolierung durch den Verdampfer einer besonderen Kältemaschine gekühlt wird.